Acero: composición, propiedades, tipos y aplicaciones. Composición del acero inoxidable

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Mucha gente sabe que el acero es un producto obtenido en el proceso de fundición de otros elementos. ¿Pero que? ¿Qué hay en el acero? Hoy en día, esta sustancia es una aleación deformable de hierro con carbono (su cantidad es del 2,14 %), así como una pequeña proporción de otros elementos.

Información general

Cabe señalar que el acero es una aleación que tiene exactamente hasta un 2,14% de carbono en su composición. Una aleación que contiene más de un 2,14 % de carbono ya se denomina fundición.

Se sabe que la composición del acero al carbono y del acero ordinario no es la misma. Si el sustrato habitual incluye carbono y otros componentes de aleación (mejoradores), entonces no hay elementos de aleación en el producto carbonoso. Si hablamos de acero aleado, entonces su composición es mucho más rica. Para mejorar las prestaciones de este material se le añaden a su composición elementos como Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, etc.. Es importante señalar que las mejores propiedades de esta sustancia son proporcionada precisamente por la adición de complejos aleados, no de una o dos sustancias.

Clasificación

Gastarla clasificación del material que estamos considerando puede basarse en varios indicadores:

• El primer indicador es la composición química del acero.
• La segunda es la microestructura, que también es muy importante.
• Por supuesto, los aceros difieren en su calidad y método de producción.
• Además, cada tipo de acero tiene su propia aplicación.

Con más detalle, la composición se puede considerar usando el ejemplo de la composición química. Sobre esta base, se distinguen dos tipos más: estos son aceros aleados y al carbono.

Entre los aceros al carbono, hay tres variedades, cuya principal diferencia es el contenido cuantitativo de carbono. Si la sustancia contiene menos del 0,3 % de carbono, se clasifica como baja en carbono. El contenido de esta sustancia en la región de 0,3% a 0,7% traduce el producto final en la categoría de aceros de medio carbono. Si la aleación contiene más de un 0,7 % de carbono, el acero se clasifica como alto en carbono.

Con los aceros aleados, las cosas son casi iguales. Si la composición del material contiene menos del 2,5 % de elementos de aleación, entonces se considera de baja aleación, del 2,5 % al 10 %, de aleación media, y del 10 % o más, de alta aleación.

Microestructura

La microestructura del acero difiere según su estado. Si la aleación se recoce, su estructura se dividirá en carburo, ferrítico, austenítico, etc. Con una microestructura normalizada de la sustancia, el producto puede ser perlítico, martensítico o austenítico.

La composición y las propiedades del acero determinan si un producto pertenece a una de estas tres clases. Los aceros menos aleados y al carbono son de la clase perlítica, los medios son los martensíticos, y el alto contenido en elementos de aleación o al carbono los traslada a la categoría de los aceros austeníticos.

Producción y calidad

Es importante tener en cuenta que una aleación como el acero puede incluir algunos elementos negativos, cuyo alto contenido empeora el rendimiento del producto. Estas sustancias incluyen azufre y fósforo. Dependiendo del contenido de estos dos elementos, la composición y los tipos de acero se dividen en las siguientes cuatro categorías:

• Acero privado. Esta es una aleación de calidad ordinaria, que contiene hasta un 0,06 % de azufre y hasta un 0,07 % de fósforo.
• Calidad. El contenido de las sustancias anteriores en estos aceros se reduce a 0,04% de azufre y 0,035% de fósforo.
• Alta calidad. Contiene solo hasta un 0,025 % de azufre y fósforo.
• Se asigna la aleación de mayor calidad si el porcentaje de azufre no supera el 0,015 y el fósforo no supera el 0,025%.

Si hablamos del proceso de producción de una aleación ordinaria, la mayoría de las veces se obtiene en hornos de hogar abierto o en convertidores Bessmerov, Thomas. Este producto se vierte en lingotes grandes. Es importante comprender que la composición del acero, su estructura, así como sus características y propiedades de calidad están determinadas precisamente por el método de su fabricación.

Para obtener acero de alta calidad también se utilizanhornos de solera abierta, sin embargo, el proceso de fundición es más riguroso para obtener un producto de calidad.

La fusión de aceros de alta calidad se realiza únicamente en hornos eléctricos. Esto se debe a que el uso de este tipo de equipos industriales garantiza un contenido casi mínimo de aditivos no metálicos, es decir, reduce el porcentaje de azufre y fósforo.

Para obtener una aleación de calidad especialmente alta, se recurre al método de refundición por electroescoria. La producción de este producto solo es posible en hornos eléctricos. Una vez finalizado el proceso de fabricación, estos aceros se obtienen siempre únicamente aleados.

Tipos de aleaciones por aplicación

Naturalmente, un cambio en la composición del acero afecta en gran medida el rendimiento de este material, lo que significa que el alcance de su uso también está cambiando. Hay aceros estructurales que se pueden utilizar en la construcción, conformado en frío, cementación, templado, alta resistencia, etc.

Si hablamos de aceros para la construcción, generalmente incluyen aleaciones de carbono medio y aleaciones de baja aleación. Dado que se utilizan principalmente para la construcción de edificios, la característica más importante para ellos es una buena soldabilidad. El acero cementado se usa con mayor frecuencia para varias piezas, cuyo objetivo principal es trabajar en condiciones de desgaste superficial y carga dinámica.

Otros aceros

A otros tipos de acero se les puede atribuir mejoras. Este tipo de aleación se usa solo después del tratamiento térmico. La aleación se somete a altas temperaturas para el temple y luego se somete a revenido en cualquier entorno.

El tipo de aceros de alta resistencia incluye aquellos en los que, después de seleccionar la composición química, así como después de someterse a un tratamiento térmico, la resistencia alcanza casi un máximo, es decir, aproximadamente el doble que la de los aceros habituales tipo de este producto.

También se pueden distinguir los aceros para muelles. Esta es una aleación que, como resultado de su producción, ha recibido las mejores cualidades en términos de límite elástico, resistencia a la carga y fatiga.

Composición de acero inoxidable

El acero inoxidable es de tipo aleación. Su principal propiedad es la alta resistencia a la corrosión, que se consigue añadiendo un elemento como el cromo a la composición de la aleación. En algunas situaciones, se puede usar níquel, vanadio o manganeso en lugar de cromo. Vale la pena señalar que al fundir el material y agregarle los elementos necesarios, puede adquirir las propiedades de uno de los tres grados de acero inoxidable.

La composición de estos tipos de aleación, por supuesto, es diferente. Las más simples son las aleaciones convencionales con mayor resistencia a la corrosión 08 X 13 y 12 X 13. Los siguientes dos tipos de esta aleación resistente a la corrosión deben tener una alta resistencia no solo a temperaturas normales, sino también a temperaturas elevadas.