Laboratorio de Ensayo de Materiales

Universidad Nacional de Lomas de Zamora
Facultad de Ingeniería

Laboratorio de Ensayos de Materiales
Cátedra: Materiales de Ingeniería I

Docentes:
Jorge Cabrera
Silvio Zalman
Alumno:
Durán Laura Diana, DNI Nº: 27 085 658

Buenos Aires, segundo cuatrimestre 2015

Introducción
El presente trabajo se inscribe en el marco de la materia Materiales de Ingeniería I. El objeto del mismo es
hacer unabreve reseña de la experiencia de laboratorio, que consto de ensayos de dureza y tracción, así
como del marco teórico atinente a éstos. A su vez, durante el transcurso de la experiencia se desarrollaron
conceptos como “acero”, sus nomenclaturas, propiedades y diferentes tratamientos para mejorar sus
propiedades.

Laboratorio de Ensayos de Materiales
Aceros
El término acero designa a una aleación abase de hierro-carbono con un contenido de carbono variable
entre el 0,03% y el 2% en peso de su composición. Aquellas aleaciones que contienen más del 2% de
carbono se conocen como hierros fundidos.
El acero también contiene otros elementos químicos aleantes, entre los que destacan el manganeso, el
cromo, el níquel, el silicio, el molibdeno, el tungsteno, el vanadio, etcétera. Estos elementos, asícomo los
tratamientos (mecánicos, térmicos y termo-químicos) a los que es sujeto, modifican sus propiedades de
modos muy distintos permitiéndole adaptarse a las necesidades de cada uno de sus millones de usos. Estas
adiciones y tratamientos actúan a escala microscópica y nanométrica, alterando la composición tanto
general como a escala atómica, modificando la red cristalina, los tamaños de granoy las inclusiones.
Existen muchos tipos de aceros en función del elemento o los elementos aleantes que estén presentes. La
definición en porcentaje de carbono corresponde a los aceros al carbono, en los cuales este “no metal” es el
aleante principal. Otras composiciones específicas reciben denominaciones particulares en función de
múltiples variables como por ejemplo los elementos que predominanen su composición (aceros al níquel),
de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada
(aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de
hierro se engloban bajo la denominación genérica de aceros especiales o aceros aleados.
Todos ellos poseen ciertos elementos, en general impurezas sineliminar o resultantes de procesos de
fabricación (azufre, fósforo, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno) y/o remanentes (cromo, níquel, cobre y
otros).
Es importante resaltar que el aumento del contenido de carbono eleva su resistencia e incrementa su
fragilidad en frio y disminuye su tenacidad y plasticidad.

Nomenclatura de los aceros: Sistema SAE–AISI
Para simplificar las especificaciones de estosaceros, la Society of Automotive Engineers (SAE) y el
American Iron and Steel Institute (AISI) emitieron una especificación conjunta de aceros SAE–AISI. Bajo
esta nomenclatura, basada en la composición química, los aceros se clasifican con 4 dígitos (XXXX). La
clave es la siguiente. Los dos últimos dígitos dan el contenido de carbono, como en los aceros al carbono
ordinarios; esto es, el acero4340 contiene 0,40% de carbono. Los dos primeros dígitos indican el aleante y
el contenido, tal como se muestra en la Tabla 1. En algunos casos raros, tal como el acero para cojinetes de
bolas 52100, se emplean cinco dígitos y los tres últimos representan el carbono, que en este ejemplo es del
1,00%. Debe tenerse en cuenta que el análisis químico de cualquier acero determinado oscila dentro de
ciertorango de tolerancia, debido a las variables en la manufactura. Con el fin de que la tabla sea más
completa se incluyen los aceros ordinarios al carbono.
Tabla 1. Especificaciones químicas SAE–AISI
Análisis químico-nominal, %

Tipo

Nombre

P

S

Máximo

Máximo

0.30-0.60

0.040

0.08-0.13

0.60-0.90

0.045

1330

0.28-0.33

1.60-1.90

Ej.

C

Mn

1020

0.18-0.23

1109

Si

Ni

Cr

0.050

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