estrucuturas

Propiedades mecánicas de aceros de bajo carbono con estaño y
diferentes contenidos de elementos residuales
Mechanical properties of low carbon steels alloyed with tin and
other residual elements
M. E. Noguez, J. E. Balderas, T. Robert*, J. Ramírez y G. Salas
Universidad Nacional Autónoma de México
Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Edificio “D”, Facultad de Química,
CiudadUniversitaria, 04510, México, D. F. México
*robertn@servidor.unam.mx
Resumen
En este trabajo se evalúan las propiedades mecánicas de dureza, tensiles, temperaturas de transición dúctil-frágil y
maquinabilidad de un acero fabricado a partir de recorte de hojalata estañada y de aceros comerciales 1018 adicionados
con estaño, obtenidos por fundición en horno de inducción. Los resultados se comparan entresí y con los reportados en la
literatura para materiales similares. Se encontró que el acero reciclado de hojalata con el mismo contenido de estaño que
un 1018 adicionado con este elemento presenta, en general, mejores propiedades dúctiles (elongación y reducción de área)
atribuyéndose el resultado al bajo contenido de elementos residuales del acero de hojalata.
Palabras claves: Acero, estaño,residuales, propiedades mecánicas.
Abstract
A comparison in mechanical properties: hardness, tensile results, ductile-fragile transition temperatures and machinability
is made between steel casting produced using 100% tin can scrap and tin added commercial 1018 steels. Results are also
compared with literature data for similar steels. It is found that the steel produced with tin can scrap showslarger ductile
properties (% elongation and area reduction). Analysis of the results suggests that the low residual elements content of the
tin can steel is the responsible for this behavior.
Key words: Steel, tin, residuals, mechanical properties.
1 Introducción
Desde principios del siglo pasado, la presencia del
estaño en el acero se ha considerado perjudicial por el
efecto defragilización en caliente que produce (Stead,
1916). Durante la II guerra mundial, la necesidad de usar
grandes cantidades de chatarra de todo tipo puso en
evidencia nuevamente el efecto del estaño como
responsable de la fragilidad en caliente. Se evidenció
también que el estaño tiene un efecto interrelacionado con
el cobre y el azufre. Se supone que estos tres elementos
forman un eutéctico ternariode bajo punto de fusión que
puede colocarse intergranularmente y llegar a deteriorar la
superficie (Koros, 1990). Se considera también que el Sn
aumenta la tendencia del Cu a producir la fragilidad
superficial en caliente; este efecto se debe a que el cobre se

acumula detrás de la capa de óxido de hierro y penetra en
ciertas condiciones en los bordes de grano superficiales
iniciandofisuras. Como una medida de control de la
cantidad de Sn que puede permitirse en presencia de Cu se
han desarrollado relaciones empíricas del tipo % Cu + 6%
Sn < A ó % Cu + 10% Sn < A, en donde A es un límite,
usualmente entre 0.4-1.0 (Stephenson, 1983), arriba del
cual se produce la fragilidad térmica. Otros efectos
atribuidos al Sn son la disminución de la vida por fatiga, el
aumento de latemperatura de transición y un aumento en la
resistencia mecánica.
En la Tabla 1 se muestran los efectos del Sn en aceros,
basados en los datos de diversos autores: Stephenson (1980
y 1983), Bain y Paxton (1966) y Koros (1990). Los datos
usados en la primera columna pertenecen a aceros con Sn
hasta 0.26% y fueron así agrupados por Stephenson porque

Revista Ciencia e Ingeniería. Vol. 23. No3. 2002.

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Noguez y col.

presentan propiedades similares sin importar el tipo de
acero, el tratamiento térmico, o el contenido de C, lo cual
resulta difícil de aceptar. En la segunda columna se agrupan
resultados de numerosos estudios realizados hasta los 70
sin importar el contenido de Sn ó C y se obtuvieron
promediando valores de propiedades. En la tercera columna
el autor...