ISO 9001:2015 ¿Qué hay de nuevo?
Los aceros especiales son aceros al carbono que con la aleación con otros metales logran mejorar sus características.
En la composición de los aceros especiales además de carbono, manganeso y silicio existen otros elementos químicos que, en mayor o menor proporción, le confieren ciertas propiedades físico-químicas, que pueden ser de gran importancia para su posterior utilización.
La influencia de los componentes en los aceros especiales
– Aluminio (Al): empleado en pequeñas cantidades actúa como un desoxidante para el acero fundido y afina el tamaño de grano austenítico: tamaño de los cristales que componen el acero a temperaturas de austenización.
El grano de los aceros se especificará por los números 1 en el grano más grueso y el 8 en el más fino. Un buen acero debe tener tamaño de grano de 6 en adelante. Es un elemento de aleación en aceros de nitruración.
– Azufre (S): normalmente es una impureza y se mantiene a un bajo nivel. Sin embargo, alguna veces se agrega intencionalmente en grandes cantidades (0,06 a 0,30%) para aumentar la maquinabilidad de los aceros de aleación y al carbono.
– Boro (B): añadido en cantidades insignificantes, aumenta considerablemente la templabilidad de los aceros y aumenta la dureza de los aceros inoxidables en ciertas condiciones.
– Carbono (C): es un elemento constituyente del acero que a medida que su porcentaje es mayor aumenta la resistencia, el límite elástico y la dureza. Disminuye la ductilidad y maleabilidad.
– Circonio (Zr): es un elemento desoxidante y afinador de grano. Mejora las características de embutición.
– Cobalto (Co): el cobalto reduce la profundidad de temple. Aumenta la resistencia a la corrosión y a la abrasión. Proporciona mayor resistencia a la tracción y límite elástico.
– Cobre (Cu): el cobre mejora significativamente la resistencia a la corrosión atmosférica. Confiere fragilidad al acero durante las operaciones de forja y laminación, razón por la cual, no se adiciona como elemento de aleación. En piezas moldeadas que no han de ser trabajadas en caliente se añade con con el objeto de aumentar la dureza. Este aumento de dureza es conocido con el nombre de endurecimiento secundario.
– Cromo (Cr): el cromo aumenta la profundidad del endurecimiento y mejora la resistencia al desgaste y a la corrosión. A temperaturas elevadas, aumenta la resistencia mecánica. Inhibe el crecimiento del grano.
– Fósforo (P): es uno de los venenos del acero. Para que un acero sea de elevada calidad, no debe contener cantidades superiores al 0,03 %. Eleva la resistencia y la dureza en los aceros de bajo contenido en carbono., mejora ligeramente la resistencia a la corrosión, facilita algo la maquinabilidad (habilidad para ser trabajado mediante cortes) y disminuye la tenacidad.
– Hidrógeno (H): es un elemento nocivo. Produce fragilidad en el acero.
– Manganeso (Mn): es un elemento básico en todos los aceros. Actúa como un desoxidante y también neutraliza los efectos nocivos del azufre, facilitando la laminación, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta también la penetración de temple y contribuye a su resistencia y dureza. Con contenidos elevados, aumenta la resistencia al desgaste.
– Molibdeno (Mo): mediante el aumento de la penetración de temple, mejora las propiedades del tratamiento térmico. Aumenta también la dureza y resistencia a altas temperaturas. Contrarresta la fragilidad de revenido.
– Niobio (Nb): el niobio afina el grano de los aceros. Aumenta la resiliencia a baja temperatura. En los aceros bajos en carbono aumenta la resistencia y el límite elástico.
– Níquel (Ni): el niquel eleva la resistencia de los aceros no templados y proporciona tenacidad, especialmente a bajas temperaturas. Mejora la resistencia a la corrosión. Al emplearse conjuntamente con el Cromo, aumenta la dureza y la resistencia al desgaste. Inhibe el crecimiento del grano del acero cuando éste se calienta.
– Nitrógeno (N): el nitrógeno controla el tamaño de grano. Aumenta la templabilidad y aumenta la resistencia de algunos aceros inoxidables.
– Oxígeno (O): el oxígeno es un elemento nocivo. Aumenta la fragilidad del acero y disminuye la resistencia al choque.
– Plomo (Pb): la adición de plomo mejora la maquinabilidad.
– Silicio (Si): se emplea como desoxidante y mejora la templabilidad (la profundidad a la cual un acero puede ser endurecido) en los aceros con elementos no gratificantes. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.
– Teluro (Te): aleado al acero en pequeñísimas proporciones, mejora también su maquinabilidad.
– Titanio (Ti): se emplea como un desoxidante y para inhibir el crecimiento granular. Aumenta también la resistencia a altas temperaturas. Evita la pérdida de cromo en ciertas zonas de los aceros inoxidables durante calentamientos muy prolongados.
– Vanadio (V): en cantidades reducidas del orden del 010-0,12 % máximo, aumenta la templabilidad y afina el grano de los aceros. Aumenta la resistencia a los impactos (resistencia a las fracturas por impacto) y también la resistencia a la fatiga. Mejora la resistencia en los aceros bajos de carbono.
– Wolframio o tungsteno (W): se emplea en muchos aceros de aleación para herramientas, impartiéndoles una gran resistencia al desgaste y dureza a altas temperaturas. Mejora la dureza a elevada temperatura de los aceros.
Los elementos químicos fósforo, azufre, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno son susceptibles de ser rebajados durante el proceso de fusión.
El cobre, arsénico, antimonio y el estaño forman parte de las chatarras y son imposibles de eliminar en el proceso de fusión. La única defensa contra estos elementos consiste en la escrupulosa selección de chatarras y el empleo de materiales vírgenes.
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Written by Arantza Pino
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