Ciencia de los materiales

Aceros aliados
Un acero aliado puede definirse como aquel cuyas propiedades características se deben a algún elemento diferente al carbono. Aunque todos los aceros al carbono contienen moderadas cantidades de manganeso (hasta el 0,90%) y silicio (hasta del 0,30%) no se consideran aliados, porque la función principal del manganeso y del silicio es de actuar como desoxidadores. Ellos se combinancon el oxigeno y con el azufre, para reducir el efecto nocivo de dichos efectos.

Propósito de la aleación
Los elementos de la aleación se añaden a los aceros para muchos propósitos, entre los cuales los más importantes son:
1. Aumentar la templabilidad
2. Mejorar la resistencia a temperaturas comunes;
3. Mejorar las propiedades mecánicas tanto a altas como a bajas temperaturas;4. Aumentar la resistencia al desgaste;
5. Aumentar la resistencia a la corrosión, y
6. Mejorar las propiedades magnéticas.
Los elementos de la aleación pueden clasificarse de acuerdo a la forma en que se distribuyan en los dos constituyentes principales de un acero recocido.
Grupo 1. Elementos que se disuelven en la ferrita, y
Grupo 2. Elementos que se combinan con carbono para formarcarburos simples o complejos.

Efecto de los elementos de aleación en la ferrita
Desde el punto de vista técnico, probablemente hay alguna solubilidad de todos los elementos de la ferrita, pero ciertos elementos no se encuentran extensivamente en la fase de carburo. De esta manera, el níquel, el aluminio, el silicio, el cobre y el cobalto se hayan ampliamente disueltos en la ferrita. Enausencia de carbono, se encontrara disueltas en la ferrita grandes proporciones de elemento grupo 2; por lo tanto, la tendencia a formar carburo es obvia solo cuando hay gran cantidad de carbono.
Efectos de los elementos de aleación en el carburo.
Como todos los carburos encontrados en los aceros son duros y frágiles, su efecto en las propiedades tensiles a temperatura ambiente en análoga, sin importarla composición especifica.
La presencia de los elementos que forman carburos influye en la temperatura de endurecimiento y el tiempo necesario para obtener un calentamiento total y uniforme.

Tipos de aceros aliados
Aceros al níquel (2xxx): es uno de los más viejos y el más fundamental de los elementos de aleación de los aceros. Tiene ilimitada solubilidad en hierro gama (ɣ) y es altamentesoluble en la ferrita, contribuyendo a la resistencia y tenacidad de esta fase. Además, disminuye las temperaturas criticas del acero, amplia el intervalo de temperatura para u tratamiento térmico exitoso, retarda la descomposición de la austenita y no forma carburos que puedan resolverse con dificultad durante la austenizacion. Asimismo, reduce el contenido de carbono del eutectoide; por lo tanto,la estructura de los aceros no endurecidos al níquel contiene mayor porcentaje de perlita que los aceros de carbonos tratados de manera similar.
Aceros al cromo (serie 5xxx): el cromo es un elemento de aleación menos costoso que el níquel y forma complejos simples (Cr₃C₃, Cr₄C) o carburos complejos [(FeCr)₃ C]. Estos carburos tienen alta dureza y buena resistencia al deterioro. El cromo essoluble hasta en 13% en hierro ɣ y tiene solubilidad ilimitada en ferrita. En los aceros de bajo carbono, el cromo tiende a entrar en la solución, incrementando de esta manera la resistencia y la tenacidad de la ferrita. Cuando el cromo en cantidades que exceden al 5%, las propiedades a altas temperaturas y la resistencia a la corrosión del acero se ven ampliamente mejoradas.
Aceros al níquel-cromo(serie 3xxx): en estos aceros la razón del níquel a cromo es de aproximadamente 2½ partes de níquel por una parte de cromo. Una combinación de los elementos de aleación generalmente presenta algunas de las propiedades características de cada uno. El efecto del níquel al aumentar la tenacidad y la ductilidad se combina con el efecto del cromo de mejorar la templabilidad y la resistencia al...