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Aceros al Carbono y
de Construcción
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA
FACULTAD DE INGENIERÍA
Metalurgia Aplicada y Materiales, Año 2011
EL ACERO AL CARBONO Y
DE CONSTRUCCIÓN
Efecto de la cantidad de C en el acero
Efecto de la deformación en frío
Efecto de los elementos de aleación
Temas a tratar:
El acero al carbono
Efecto de las impurezas en el acero
Normas en los aceros
Doméstico Electrodomésticos, hornos, radiadores, utensilios, latas
para bebidas y alimentos, etc.
Transporte Partes del motor de automóviles, ruedas, ejes, camiones,
cajas de cambio, ferrocarriles, rieles, buques, cadenas de
anclas, trenes de aterrizaje de aeronaves
Construcción En construcciones de alta y baja altura, viviendas, barras
de refuerzo para hormigón, placas para puentes, pilares y
cables portantes, puertos, revestimientos metálicos y
techados, etc.
Energía En pozos y plataformas petroleras, tuberías para
conducción de fluidos, componentes de turbinas
eléctricas, torres eléctricas, electroimanes, núcleos del
transformador, etc.
Maquinaria pesada En excavadoras de tierra y minerales, grúas, elevadores
de carga.
Agricultura e industria En vehículos y maquinarias agrícolas, tanques de
almacenamiento, herramientas, estructuras, pasarelas,
equipos de protección.
Aplicaciones del acero
La producción fundamental de la industria siderurgia es el acero al carbono en
forma de productos laminados en frío, laminados en caliente, trefilados, etc.
El acero al carbono
Composición química
97 – 99,5 %
< 2 %
Fe (base)
Carbono
El contenido de carbono de los aceros para construcción mecánica tiene
normalmente un "margen" de cinco puntos, por ejemplo, 0.10-0.15%, 0.40-0.45%,
Efecto de la cantidad de C en la microestructura del acero
% de Carbono
Diagrama Fe-C
Variaciones en la
microestructura del acero
Hipoeutectoide
Bajo C (hasta 0.25)
Medio C (0.26 – 0.59)
Eutectoide
0.60 – 0.80 %C
Hipereutectoide
0.8 – 1.4 %C
Influencia del Carbono en la microestructura del acero
0.20 %C 0.04 %C
Acero con estructura totalmente
ferrítica. 400x Acero hipoeutectoide con
estructura ferrito perlítica. 250x
1.2 %C 0.8 %C
Acero Hipereutectoide
compuesto por perlita + red de
cementita. Nital. 450x
Acero eutectoide con estructura
totalmente perlítica. Nital. 1000x
Influencia del Carbono en la microestructura del acero
Cuando el resto de las impurezas del metal es pequeño, el carbono es el elemento
principal para variar las propiedades mecánicas.
Influencia del Carbono en las propiedades mecánicas del
acero
¿Cómo afectará las propiedades mecánicas el
aumento del % C?
La forma más económica de controlar las propiedades de los aceros para
construcción mecánica es seleccionar el contenido de carbono apropiado
b =
ae = Resiliencia
= Deformación %
HBW = Dureza Brinell
Estricción
Tensión de rotura
=
Si el acero se utiliza en forma de
pieza fundida, las propiedades
son inferiores, en especial los
parámetros de ductilidad.
Propiedades mecánicas de aceros al carbono en estado recocido
Influencia del % de carbono en la fragilidad en frío del hierro.
% de Carbono
Resiliencia
Temperatura de transición
Ductilidad
Temperatura de transición
Energía absorbida en el impacto
% de Carbono
Dureza
Resistencia
Influencia de las impurezas en el acero al carbono
Agregados intencionalmente: Desoxidación, refinamiento de grano y mejora
de la resistencia, ductilidad, tenacidad y trabajado en caliente.
Impurezas naturales: Originadas a partir de las materias primas utilizadas en la
fabricación del acero.
"Elementos residuales": Normalmente proceden de la chatarra y pueden ser
perjudiciales durante el procesamiento y para las propiedades mecánicas
finales.
El acero al carbono comercial siempre contiene otros elementos que pueden
clasificarse de la siguiente manera:
Elemento Cantidad [%]
Silicio Hasta un 0.40%
Manganeso Hasta un 1.00%
Azufre Hasta un 0.050%
Fósforo Hasta un 0.060%
Aluminio Normalmente < 0.020%
Cu, Sn, Ni, Cr, Mo Normalmente < 0.4%
Variando el contenido de carbono C, la cantidad de elementos de aleación y las
variables de procesamiento adecuadas, podrán producirse aceros con
resistencias a la rotura entre los 150 MPa y más de 3 GPa.
Si el acero posee mayor cantidad de algún elemento deberá considerarse aleado.
Un acero al carbono no aleado contiene normalmente los siguientes elementos:
El silicio en los aceros al carbono generalmente se origina en el mineral de hierro.
La reducción en altos hornos produce altos niveles (2%) de silicio en el hierro
líquido resultante.
El silicio en los aceros al carbono
El silicio es agregado como desoxidante en el convertidor y durante el afino en
cuchara, como ferro-silicato.
Todo el silicio es inevitablemente eliminado en el convertidor
2 FeO + Si SiO2 + 2 Fe
Se encuentra controlado en un máximo de 0.40% en la mayoría de los aceros al
carbono
El silicio puede ser reemplazado total o parcialmente por pequeñas cantidades de
aluminio (acero calmado).
Se disuelve totalmente en ferrita, pero si el SiO2, no logra pasar a la escoria, queda
atrapado en forma de inclusiones.
Ductilidad
Temperatura de transición
Energía absorbida en el impacto
% de silicio
Templabilidad
Resistencia Endurecimiento por
solución sólida de la
ferrita
Niveles cercanos al 1.8%.
El manganeso en los aceros al carbono
El Mn está asociado con el mineral de hierro.
Hay generalmente 1% Mn en el arrabio.
MnO + Fe FeO + Mn
El Mn es eliminado sustancialmente durante el proceso de aceración y es
reintroducido en el acero líquido como ferromanganeso para desoxidar el acero y
eliminar impurezas de óxido de hierro durante la metalurgia secundaria.
También se asocia con el azufre para formar inclusiones de MnS o con el
oxígeno en forma de óxidos, dependiendo de la práctica de desoxidación y del
aluminio y silicio agregados al acero.
El Mn está principalmente presente en solución sólida en la ferrita y la cementita
aumentando la resistencia en piezas laminadas en caliente.
Los aceros de bajo (0 - 0.26% C) y medio (0.25 - 0.60% C) carbono tienen
contenidos de manganeso entre 0.3 - 0.6%. Los niveles más altos de carbono
tienen ligeramente más manganeso que los niveles más bajos de carbono para
contrarrestar parcialmente la reducción de la ductilidad (0.5 - 1.0%).
% de Manganeso
Dureza
Resistencia
Ductilidad
Alargamiento a la rotura
Energía absorbida en el impacto
Templabilidad
Influencia del fósforo en la fragilidad en frío. (acero 0.2 %C, 1 %Mn)
30 ºC
Contenido promedio 0.02-0.04%
Se disuelve en la ferrita y aumenta bruscamente la temperatura de transición
(fragilidad en frío). Con 0.05% de P, el acero a temperatura ambiente es frágil.
Proviene del mineral de Fe mezclado con depósitos de fosfatos, combustibles y
fundentes.
Se reduce químicamente, se disuelve en el arrabio y pasa al acero
El fósforo en los aceros al carbono
La mayor parte del fósforo es oxidada en el proceso del convertidor LD (BOS) y
pasa a la escoria donde permanece.
En ciertos casos el fósforo se agrega en el acero para aumentar la maquinabilidad
por fragmentación de la viruta, mejora la terminación superficial y aumenta la vida
del filo de las herramientas.
Se ha demostrado que el fósforo segrega en los bordes de grano
El azufre en los aceros al carbono
El azufre se origina durante el proceso de fusión en el alto horno, principalmente
desde el coque y de los gases del combustible al quemarse (SO2)
El S es insoluble en el Fe. Forma una eutéctica FeS (sulfuro ferroso) en borde de
grano.
Porción del diagrama Fe - S
Esta eutéctica es muy perniciosa y
produce fragilidad al rojo cuando se
el acero es laminado en caliente a
temperaturas superiores a 800 ºC
(desgarros y fisuras).
El aumento del azufre reduce la tenacidad, ductilidad y la soldabilidad. Por otro
lado, mejora la maquinabilidad.
La eutéctica FeS funde a 988 ºC y
habitualmente se sitúa en los bordes
de grano.
Inclusiones sulfurosas en BG
100x
¿Por qué controlar el contenido de azufre?
Influencia del S sobre la resiliencia y la
temperatura de transición
El azufre en general es perjudicial.
Con Mn disminuye la influencia perjudicial del S porque en el líquido se forma
sulfuro de manganeso
FeS + Mn MnS + Fe
Estructura “bandeada” Anisotropía
Inclusiones alargadas de sulfuro de manganeso. 500x
El MnS funde a 1620 ºC, es dúctil y al ser trabajado en caliente (800 a 1200 ºC)
forman lentejas alargadas actúan como sitios de inicio de fisuras y zonas débiles.
Contenido promedio tolerable en aceros comunes 0.03-0.04% de S
Tratamiento de modificación:
Se hace para redondear las inclusiones sulfurosas
Se agrega al líquido silicocalcio (30% de Ca) o tierras raras (Ce)
Distribución más uniforme
Conservan la forma redondeada
A la temperatura de laminación en caliente
poseen mayor resistencia
Mejoran la anisotropía
Formación de sulfuro de calcio o sulfuro
de cerio.
Ca + S CaS
El aluminio en los aceros al carbono
El aluminio no ingresa al acero a partir de la fusión reductora.
Se agrega en las etapas finales de los procesos de acería como un desoxidante.
Aceros calmados al aluminio 0.010% Al.
El aluminio tiene afinidad con el nitrógeno; el AlN se forma y refina el tamaño del
grano mejorando así la tenacidad al impacto.
Los niveles de aluminio superiores al 0.020% conjuntamente con nitrógeno
elevado (10-15 ppm) forman un tamaño de grano muy fino.
Los gases (H, N, O) en el acero al carbono
Sus contenidos dependen del proceso de fabricación
Se pueden encontrar en: Discontinuidades como inclusiones gaseosas
En la solución sólida
Formando compuestos no metálicos (nitruros, óxidos)
Inclusiones no metálicas
Sulfuros Oxidos
a
La solubilidad del oxígeno en el acero líquido es del 0.16% pero en el acero sólido
es solamente del 0.003%. Por lo tanto, se deberá proceder a reducir la
concentración de oxígeno (desoxidar) en el acero.
El H no se combina con el Fe. En el producto final sólido, especialmente en
aquellas secciones de mayor espesor, puede difundir hasta las imperfecciones y,
por encima de niveles críticos, generar suficiente presión como para provocar
fisuración, grietas y desgarros internos.
Las inclusiones no metálicas frágiles de O y N empeoran las propiedades
(disminuye la ductilidad y aumenta la fragilidad en frío).
El hidrógeno disuelto es eliminado del acero líquido mediante el proceso de
desgasificación por vacío mediante la reacción [H] → ½H2, donde:
La eliminación de nitrógeno se incrementa con elevado flujo de argón y bajo
contenido de azufre en el acero
Aceros para la fabricación de maquinarias, piezas de máquina, estructuras
metálicas, etc.
Altas propiedades mecánicas Requerimiento =
Resistencia a la corrosión,
fluencia, fatiga, desgaste
RESISTENTE Altas cargas
SEGURO Alta tenacidad
DURADERO
Microestructura
Composición
Prop. Mecánicas
Un amplio rango de niveles de resistencia, que varía entre 120 y más de 3000
MPa, podrá ser logrado si se alteran los contenidos de carbono y de aleantes,
y por medio del trabajado mecánico y del tratamiento térmico
Aceros para construcciones mecánicas
Procedimiento para elevar la resistencia del acero
Aumentar el %C
Endurecer por deformación en frío
Refinar el grano
Aumentar la dispersión de componentes estructurales
disminuyendo la temperatura de transformación de la austenita
Acritud
Dureza
Resistencia
Ductilidad
Tenacidad
Productos
Las propiedades del acero dependerán del grado de deformación y del %C.
Alambres
Chapas delgadas, flejes, paneles
Tubos
Para flejes de espesor más delgado y con requisitos de alta calidad superficial y
estricto control del espesor es necesario adoptar la técnica de laminación en frío,
seguida por un proceso de recocido en forma continua o discontinua (tipo "batch").
Aceros al Carbono para trabajado en frío
Es posible laminar en caliente flejes de acero hasta un espesor aproximado de
1,5 mm en un laminador convencional
Influencia del grado de reducción del
diámetro en la tensión de rotura de alambres
con distinto contenido de C
% C
Deformación
en frío
Resistencia
Propiedades
Recocido contra acritud %C
Deformados en frío Grado de
acritud
En el caso de alambres utilizados para cables se utilizan aceros con 0.6 – 0.8 %
de C. Con 80 a 90 % de reducción se logran resistencias de 180 a 300 Kg/mm2
Aceros de chapas para estampado en frío
Alambres para cinchar, chapa para embutición profunda, chapa para la industria
automotriz
Tradicionalmente el acero de bajo carbono se ha utilizado para los paneles de la
carrocería de automóviles, buscando lograr una combinación razonable de límite
de fluencia (>140 MPa) y conformabilidad.
Son aceros blandos con bajo contenido de carbono
Plasticidad (Mn, P, S, Si)
Carbono (0,08 %)
Impurezas
Ferrita con perlita entre varios granos
de ferrita
Los aceros de embutido extra profundo de alta calidad tienen elevada
conformabilidad pero una menor resistencia (>110 MPa) debido a su bajo
contenido de carbono (<0,02%).
El "acero laminado en frío de alta resistencia" tiene un límite de fluencia
>210 MPa. Existen varias opciones metalúrgicas para aumentar la resistencia de
los aceros bajos y ultra bajos en carbono (endurecimiento por solución sólida,
aceros de dual fase con microestructura de ferrita y martensita y aceros TRIP
“plasticidad inducida por transformación”). Cada una produce una combinación
diferente de resistencia, ductilidad, conformabilidad y estampado.
Estos aceros tienen un alto índice de endurecimiento por deformación y
por lo tanto son capaces de ofrecer una buena combinación de
conformabilidad y altos niveles de resistencia en estado conformado
El siguiente procedimiento se utiliza para el trefilado a partir de rollos o barras
Barras y alambres trefilados en frío
Los productos trefilados en frío son fabricados a partir de rollos laminados en
caliente, de barras ó alambrones con un diámetro máximo de 44mm o a partir de
barras rectas laminadas en caliente.
Los cables son trefilados a partir de alambrones de menos de 15 mm de diámetro.
Remover la capa de óxido (cascarilla)
Dar forma cónica al extremo inicial de la barra o rollo
Estirar a través de la matriz, lubricado para evitar el contacto matriz/metal
Cortar el producto final en tramos rectos
Alternativamente, formar un rollo
A fin de trefilar varillas de medio/alto carbono exitosamente, es fundamental
enfriar rápidamente desde la temperatura final de laminado de aproximadamente
1000 °C hasta un mínimo de 650 °C. Esto produce una estructura de perlita
prácticamente irresoluble ópticamente, con sólo pequeñas áreas de estructura
laminar.
Cables de acero
Un cable de acero para minería de 29 mm pesa 463 kg/100 m. La carga de
ruptura nominal para dicho cable es de 42.900 kgf. En la minería subterránea los
pozos alcanzan una profundidad de hasta 3800 m. Sin ningún tipo de carga, el
peso del cable sería de 17.918 kg colgados verticalmente. En consecuencia, se
necesitará una mayor resistencia a la rotura cuando la carga, los contrapesos y
el cable de espiras cerradas también son transportados.
El cable per se bajo carga está "transportando"
consigo las espiras cerradas (sin resistencia a la
carga), de esta manera, la resistencia a la rotura de
trefilados en frío ronda los 2000 MPa.
Aproximadamente la mitad del peso total del cable
no soporta carga y su finalidad es sólo la protección
Este es un cable de "espiras cerradas". La
porción con capacidad de carga (3) está
protegida por dos capas: La capa externa
de espiras cerradas (1) y la capa
intermedia de espiras cerradas (2).
La espira cerrada consiste de cables de acero de
bajo carbono (sin capacidad de carga). Su función
es proteger al cable de alto carbono
Aceros para mecanizado
Una parte de la producción de acero se destina a fabricar piezas por procesos de
mecanizado, por ejemplo mecanizado por arranque de viruta, punzonado, cortado,
etc.
Variable importante!! MAQUINABILIDAD
disminución de maquinabilidad
importancia de la conductividad térmica
(acero austenítico: mal conductor) Dureza
Dureza
=
disminución de maquinabilidad % Carbono
% Carbono viruta continua, dificultad de extracción
Acero con bajo % de
Carbono + P y S
Aumenta vida herramienta
Mejor acabado superficial
Disminuye tenacidad y la resistencia a
la corrosión
Adición de 0,1 – 0,2% de Pb. Este elemento es insoluble en el acero
viruta frágil lubricante
inclusiones
Aceros para estructuras de hormigón
Barras y alambres de medio y alto %C
(0,20 – 0,45 %C y 0,60 – 0,80 %C)
Aceros para resortes o muelles
Necesidad de propiedades elásticas Alto límite de
fluencia
Aceros con 0,5 – 0,7 %C y aleados con Mn y Si
Piezas con responsabilidad aleación con Cr y V
Aceros para rodamientos
Aceros con bajo % de C, cementados
Alto %C (aprox. 1 %C) + Cr
Aceros para barcos
Los buques son construidos a partir de chapas de acero laminadas en caliente,
normalmente en medidas normalizadas, que luego son cortadas a las medidas
específicas de las distintas partes del barco (casco, estructura interna de las
bodegas, camarotes, cubiertas, chimeneas y superestructura).
Los aceros para buques son fabricados conforme a especificaciones detalladas,
redactadas entre los fabricantes de acero y las autoridades certificadoras que
emiten los certificados de navegabilidad. Entre estas autoridades se encuentran:
Lloyds Register of Shipping
American Bureau of Shipping (ABS)
Det Norse Veritas
Germanishe Lloyd
Registro Italiano Navale (RINA)
Existen diferencias entre los distintos organismos, en especial en aceros de alta
resistencia.
La mayoría de los buques están construidos con un grado de acero de bajo
carbono y relativamente baja resistencia.
Resistencia a la fatiga
Resistencia
Tenacidad
Resistencia a la corrosión
Las propiedades que
interesan en la construcción
de un buque son:
Soldabilidad
Algunas partes específicas de la estructura del buque se fabrican con aceros de
mayor resistencia.
Por muchos años el acero ASTM A7 fue el acero al carbono básico para construir
buques, con una tensión de fluencia mínima de 33000 psi (23.1 Kg/mm2), como así
también el ASTM A373 con tensión de fluencia mínima de 32000 psi (22.4
Kg/mm2). Hacia el año 1960 el acero ASTM A36 con 36.000 psi (25.2 Kg/mm2) y
mejora en la soldabilidad.
La sociedad clasificadora American Bureau of Shipping (ABS) reguló los
requerimientos de aceros para buques, clasificando a los aceros en:
La “American Bureau of Shipping” regula los materiales y la soldadura en los
buques (2005, Parte 2). Esta incluye los rangos de composición química de los
aceros, resistencia, propiedades de impacto y ductilidad, procesos de aceración,
laminación, tratamientos térmicos y procedimientos de muestreo requeridos.
Aceros de resistencia normal denominados A, B, D, E, DS y CS
Aceros de alta resistencia normal AH32, DH32, EH32, AH36 y EH36
Composición Química – Resistencia Normal – [% en peso]
Grado C Si Mn P S
AB/A <0.21 <0.50 >2.5*C <0.035 <0.035
AB/B <0.21 <0.30 >0.80 <0.035 <0.035
AB/D <0.21 0.10/0.35 >0.60 <0.035 <0.035
AB/E <0.18 0.10/ 0.35 >0.70 <0.035 <0.035
Niveles de Cr, Mo, Ni y Cu y cualquier otra adición deliberada debe ser informada. A y B pueden ser calmados
(>50 mm) o semi-calmados (<50 mm). Si son calmados, el Mn puede ser >0.60%.
D será calmado (<25 mm) y calmado y de grano fino (>25 mm). E será calmado y de grano fino. El acero de grano
fino normalmente contiene aluminio
Carbono equivalente, Ceq = C + Mn/6 < 0.40 (Este parámetro permite determinar sus condiciones de soldabilidad)
Composición Química – Chapa Alta Resistencia – [ % en peso]
Grado C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu Al V Nb Ti
AB/ XHY Y <0.18 0.10/
0.50
0.90/
1.60 <0.035 <0.035 <0.20 <0.08 <0.40 <0.35 >0.015
0.05/
0.10
0.02/
0.05 <0.02
AB/FH32/36/40 <0.16 <0.025 <0.025 <0.80
X es A, D, E, F para diferentes requerimientos de temperatura de ensayo de impacto
H para alta resistencia
YY para los diferentes niveles de resistencia
Todos estos aceros deberán lograr un grano fino utilizando combinaciones de aluminio, niobio, vanadio y/o titanio
Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni+Cu)/15
Propiedades Mecánicas – Resistencia Normal, chapa gruesa < 50 mm
Grado YS
[MPa]
TS
[MPa]
Alargamiento
[%]
Impacto Charpy
longit. *, J @
temp.ensayo / °C
Impacto Charpy
transv.*, J @ temp. de
ensayo / °C
AB/A >235 400 - 520 >22 - -
AB/B >235 400 - 520 >22 >27@0 >20@0
AB/D >235 400 - 520 >22 >27@-20 >20@-20
AB/E >235 400 - 520 >22 >27@-40 >20@-40
Propiedades Mecánicas – Alta Resistencia – chapa gruesa < 50 mm
Grado YS
[MPa]
TS
[MPa]
Alarg
%
Energía de impacto
Charpa log. *, J @
temp ensayo / °C
Energía de impacto
Charpy trans.*, J @
temp ensayo / °C
Ceq
AB/AH32 >315 440-590 >22 >31@0 >22@0 <0.36
AB/DH32 >315 440-590 >22 >31@-20 >22@-20 <0.36
AB/EH32 >315 440-590 >22 >31@-40 >22@-40 <0.36
AB/FH32 >315 440-590 >22 >31@-60 >22@-60 <0.36
AB/AH36 >355 490-620 >21 >34@0 >24@0 <0.38
AB/DH36 >355 490-620 >21 >34@-20 >24@-20 <0.38
AB/EH36 >355 490-620 >21 >34@-40 >24@-40 <0.38
AB/FH36 >355 490-620 >21 >34@-60 >24@-60 <0.38
AB/AH40 >390 510-650 >20 >39@0 >26@0 <0.40
AB/DH40 >390 510-650 >20 >39@-20 >26@-20 <0.40
AB/EH40 >390 510-650 >20 >39@-40 >26@-40 <0.40
AB/FH40 >390 510-650 >20 >39@-60 >26@-60 <0.40
*Promedio de 3 ensayos.
La tenacidad mínima especificada aumenta a medida que el espesor de la chapa aumenta.
Distintos valores de ductilidad mínima se aplican para probetas alternativas de resistencia a la tracción
Clasificación de los aceros para buques (Especificaciones Lloyd`s Register of Shipping):
Los aceros navales se dividen en 5 tipos, calidades o grados.
A - Blanco
B - Verde
C - Azul
D - Rojo
E - Amarillo
% C admitido < 0.23
% P y S < 0.05
% Mn máximo para el grado E: 0.7 a 1.5 %.
Resistencia a la tracción 41 a 50 Kg/mm2
Límite elástico > 22.4 Kg/mm2
Alargamiento > 22%
Resiliencia grado “D” > 47.5 J a 0 ºC y 61 J en el grado E a -10ºC
Para los aceros navales de alta tensión se tiene:
Resistencia a la tracción 50 a 60 Kg/mm2
Límite elástico > 36 Kg/mm2
Composición química típica: 0.20 máx. %C, 1.6 máx. %Mn, 0.15 a 0.50 %Si,
0.07 % máx. P+S, 0.04 máx. %S.
GRADO A B C D E
Proceso de fabricación Horno eléctrico
Convertidor Idem A
Especialmente
aprobado Idem C Idem C
Desoxidación
Calmado o
semi calmado
(1)
Idem A
Completamente
calmado al Al.
Grano fino
Cualquier
método excepto
efervescente
Idem C
Análisis Químico (Cuchara)
C Máx. 0.21 % Máx. 0.21 % Máx. 0.23 % Máx. 0.21 % Máx. 0.18
Mn
2.5 x %C para
espesores >
12.5 mm
Mín. 0.80 % 0.6 a 1.4 % 0.6 a 1.4 % 0.7 a 1.5 %
Si ------------------- --------------- 0.15 a 0.30 % Máx. 0.35 % 0.10 a 0.35
S Máx. 0.05 % Máx. 0.05 % Máx. 0.05 % Máx. 0.05 % Máx. 0.05
P Máx. 0.05 % Máx. 0.05 % Máx. 0.05 % Máx. 0.05 % Máx. 0.05
Resistencia a la tracción
Kg/mm2 41 a 50 Idem A Idem A Idem A Idem A
Alargamiento a la rotura 22 % Idem A Idem A Idem A Idem A
Energia minima impacto /
Temperatura 47.5 J / 0 ºC
61 J / -10 ºC
Probar cada
chapa
Prueba de plegado Realizar Idem A Idem A Idem A Idem A
Tratamiento térmico Discrecional Idem A Normalizado Idem A Normalizad
Normas y especificaciones de los aceros al carbono
Las normas son redactadas y actualizadas por la organización nacional de normas
en cada país, sin embargo también aplican las normas internacionales que van en
aumento. Las mismas son conocidas como normas ISO, seguidas de un número
de serie, por ejemplo, ISO 7000.
Frecuentemente, los organismos nacionales establecen sus propias normas,
algunos ejemplos son DIN xxxx para Alemania, ASTM xxxx para EE.UU. y JIS xxxx
para Japón.
En la Unión Europea todos los países han acordado las normas del acero (y
muchas otras), conocidas como ‘Euronorms’ bajo la denominación EN xxxxxx, y
con el prefijo que describe a la organización nacional de normas si fuera
necesario.
EN 10020 define y clasifica diferentes grados de acero
EN 10027 brinda un sistema de designación de aceros
EN 10079 define a los productos de acero
EN 10130 – Productos planos de acero de bajo carbono laminados en frío
EN 10292 – Flejes de acero revestidos por inmersión continua en caliente y
chapas de acero para conformado en frío con límite de fluencia incrementado
EN 10083 – Aceros templados y revenidos
Normas para aceros de uso en la industria automotriz
ASTM A572 - Acero estructural al niobio-vanadio de alta resistencia y baja aleación
Entre las especificaciones más populares para aceros de construcción se
encuentran:
EN 10025 - Aceros estructurales no aleados, laminados en caliente
EN 10133 - Aceros de grano fino, soldables, laminados en caliente
EN 10137 - Chapas de acero de alta resistencia y planchuelas anchas para
aplicaciones estructurales
ASTM A6 - Barras, chapas, formas y tablestacas de acero estructural laminado
Denominación de los aceros estructurales y de construcción
NORMAS IRAM, AISI
1010 – Baja resistencia con alta capacidad de deformación (bulones, alambres,
tornillos). Cementación.
1020 – Barras hormigón armado en estado natural o endurecido. Estampado en
frío y cementación.
1030 – Piezas para forja (palancas, bielas)
1045 – Forja en estado de temple y revenido o con temple
superficial.
1050 – Piezas forjadas templadas y revenidas, alambres de alta resistencia,
alambres de baja resistencia para resortes.
1060, 1070 – Alambres y barras para resortes, arandelas elásticas, piezas
forjadas, tensores, armas blancas.
11XX – Aceros aleados con azufre para corte.
12XX – Aceros aleados con azufre + fósforo para corte.
12L14 – Acero aleado con S, P y Pb (altas velocid. de corte)
13XX – Acero aleado con Mn. (1.75% Mn)
15XX – Aceros de alto manganeso para cementación.
3112, 3115 – Aceros al Ni – Cr para cementación.
40XX – Acero aleado al Mo para temple de baja dureza y cementación (0.20-0.25
%Mo “o” 0.25 %Mo y 0.042 %S).
41XX – Acero aleado al Cr – Mo para temple de templabilidad media. (Cr 0.5, 0.8 o
0.95%; Mo 0.12, 0.20 o 0.30%).
43XX – Acero aleado al Cr – Ni – Mo de alta resistencia para alta templabilidad.
(Cr 0.5 o 0.8 %; Mo 0.25%; Ni 1.8%).
44XX – Acero aleado al Mo (0.53%).
46XX – Acero aleado al Ni – Mo (0.85 o 1.8 %Ni; 0.20 o 0.25 %Mo).
47XX – Acero aleado al Ni – Cr – Mo (1.05 %Ni; 0.45 %Cr; 0.20 o 0.35 % Mo).
48XX – Acero aleado al Ni – Mo (3.5 %Ni; 0.25 % Mo).
50XX – Acero aleado al Cr (0.4 %Cr).
51XX – Acero aleado al Cr (0.8, 0.88, 0.93, 0.95 o 1 %Cr).
51XXX – Acero aleado al Cr (1.03 %Cr).
52XXX – Acero aleado al Cr de elevada templabilidad.Rodamientos de alta
calidad. (1.45 %Cr).
61XX – Acero aleado al Cr – V (0.6 o 0.95 %Cr; 0.15 %V).
86XX – Acero aleado al Ni–Cr–Mo (0.55 %Ni; 0.50 %Cr; 0.20%Mo).
Fuente: “Alloy Steel: Semifinished; Hot-rolled and Cold-finished bars”. American
Iron and Steel Institute, 1970.
![Derecho const. y proc. const.[1] 11 10](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/54814827b4af9faa158b5f70/derecho-const-y-proc-const1-11-10.jpg)
