Qué tipos de acero existen y cómo procesarlo

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

Sin el descubrimiento del acero, sus propiedades y métodos de procesamiento, la civilización moderna no existiría. Desde la antigüedad se conocen algunos tipos de acero que se utilizaban para la producción de armas y herramientas. Con el desarrollo de la metalurgia y la tecnología metalúrgica, este material comenzó a utilizarse en casi todos los campos de la actividad humana.

Clasificación por composición química

La aleación de hierro con carbono, cuyo contenido en este último no exceda del 2%, se denomina acero. Sus tipos principales se clasifican principalmente por el nivel de contenido de carbono:

• bajo en carbono;
• carbono medio;
• alto contenido de carbono.

La primera forma del componente mencionado no contiene más del 0,25%. En los aceros de medio carbono su contenido se sitúa en el rango de 0,25-0,6%, y los aceros de alto carbono se distinguen por una concentración superior al 0,6%.

Aleaciones de acero

Las materias primas originales para la fabricación de acero ya contienen algunas impurezas. La mayoría de ellos son dañinos, pero hay aquellos quemejorar las propiedades del producto final. Con el tiempo, se encontró que algunos aditivos cambian significativamente las propiedades físicas y químicas básicas de la aleación descrita. Entonces, se descubrió el proceso de aleación. Y hoy, los tipos y propiedades del acero con aleación son una prioridad en la investigación de los laboratorios e institutos metalúrgicos.

Según la concentración de impurezas útiles, estos aceros se dividen en tres grupos:

• baja aleación (hasta un 2,5% de impurezas);
• de aleación media (elementos de aleación del 2,5 al 10 %);
• altamente aleado (más del 10 % de aleación).

Clasificación por propósito

Según el método de producción, la composición química y la cantidad de elementos de aleación, se distinguen los siguientes tipos de acero:

• estructural;
• instrumental;
• con propiedades físicas especiales;
• con cualidades químicas especiales.

El tipo estructural es el más masivo, tales aleaciones se utilizan en la fabricación de la mayoría de los productos de ingeniería y en la construcción.

Las herramientas tienen un alto contenido de carbono y una gran dureza, pero también son frágiles. Se utilizan en la fabricación de diversos instrumentos, desde quirúrgicos hasta para corte de metales. De ahí el nombre de este tipo de acero.

Para casos especiales en la producción, se necesitan aleaciones con características físicas dadas:bajo coeficiente de expansión lineal, alta capacidad de magnetización, etc. Estos tipos de acero pertenecen a la clase con propiedades físicas especiales.

Las aleaciones con propiedades químicas específicas son el último tipo de nuestra lista. Algunos de ellos son resistentes a la corrosión, otros son resistentes al calor y hay materiales con mayor resistencia química.

Clasificación por el nivel de impurezas nocivas

Las impurezas más comunes que degradan las propiedades del acero son el azufre y el fósforo. En aleaciones de calidad ordinaria, se permite un contenido de azufre de hasta 0,06 % y de fósforo de hasta 0,07 %. Los aceros que pertenecen al grupo de alta calidad no contienen más del 0,035% de cada uno de los elementos nocivos, y los aceros de alta calidad, no más del 0,025%. En aceros especialmente de alta calidad, el nivel de impurezas de azufre no supera el 0,015 % y el contenido de fósforo se permite hasta el 0,025 %.

Métodos de procesamiento de acero

Según el grado de calentamiento, el procesamiento es caliente y frío. En el primer caso, la aleación se calienta hasta la etapa de formación de austenita, pero por debajo del punto de fusión. El acero se ablanda y se puede remodelar. El tipo de procesamiento de acero en frío se lleva a cabo en condiciones normales.

Según el tipo de impacto, se dividen dos tipos principales de procesamiento: presión y corte. El primer tipo incluye la forja, laminación, trefilado, estampado y prensado.

El segundo tipo de procesamiento incluye los siguientes trabajos: torneado, taladrado, fresado. Pero también hay frío.estampado, así como forja en frío, que recibió un nombre separado: "endurecimiento".

Los últimos avances en el trabajo en frío del acero basados en la teoría de la fluidez de los metales le permiten cambiar significativamente la forma y el tamaño de la pieza de trabajo original sin calentar y con la ayuda de la presión volumétrica. El acero se carga hasta que alcanza un estado de rendimiento y es "práctico" para el mecanizado. Este método es relevante para algunas aleaciones que cambian sus características físicas, químicas o de resistencia cuando se calientan.