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TUTORIAL N. 101/2.011
ARATEC ingeniera. C.P. 41.600 ARAHAL - Sevilla
www.aratec-ingenieria.com Tlf.: 954 840 667 646 166 055
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2. Clasificacin segn UNE-EN 10020:2001
2.1. Por composicin qumica
Segn la norma UNE EN 10020:2001, y atendiendo a la composicin qumica, los aceros se clasifican en:
Aceros no aleados, o aceros al carbono: son aquellos en el que, a parte del carbono, el contenido de cualquiera de otros elementos aleantes es inferior a la cantidad mostrada en la tabla 1 de la UNE EN 10020:2001. Como elementos aleantes que se aaden estn el manganeso (Mn), el cromo (Cr), el nquel (Ni), el vanadio (V) o el titanio (Ti). Por otro lado, en funcin del contenido de carbono presente en el acero, se tienen los siguientes grupos:
I) Aceros de bajo carbono (%C < 0.25);II) Aceros de medio carbono (0.25 < % < C 0.55);III) Aceros de alto carbono (2 >% C > 0.55);
Aceros aleados: aquellos en los que, adems del carbono, al menos uno de sus otros elementos presentes en la aleacin es igual o superior al valor lmite dado en la tabla 1 de la UNE EN 10020:2001. A su vez este grupo se puede dividir en:
I) Aceros de baja aleacin (elementos aleantes < 5%)II) Aceros de alta aleacin (elementos aleantes > 5%)
Aceros inoxidables: son aquellos aceros que contienen un mnimo del 10.5% en cromo y un mximo del 1.2% de carbono.
2.2. Segn la calidad
A su vez, los anteriores tipos de aceros la norma UNE EN 10020:2001 los clasifica segn la calidad del acero de la manera siguiente:
Aceros no aleados
Los aceros no aleados segn su calidad se dividen en:
- Aceros no aleados de calidad: son aquellos que presentan caractersticas especficas en cuanto a su tenacidad, tamao de grano, formabilidad, etc.
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- Aceros no aleados especiales: son aquellos que presentan una mayor pureza que los aceros de calidad, en especial en relacin con el contenido de inclusiones no metlicas. Estos aceros son destinados a tratamientos de temple y revenido, caracterizndose por un buen comportamiento frente a estos tratamientos. Durante su fabricacin se lleva a cabo bajo un control exhaustivo de su composicin y condiciones de manufactura. Este proceso dota a estos tipos de acero de valores en su lmite elstico o de templabilidad elevados, a la vez, que un buen comportamiento frente a la conformabilidad en fro, soldabilidad o tenacidad.
Aceros aleados
Los aceros aleados segn su calidad se dividen en:
- Aceros aleados de calidad: son aquellos que presentan buen comportamiento frente a la tenacidad, control de tamao de grano o a la formabilidad. Estos aceros no se suelen destinar a tratamientos de temple y revenido, o al de temple superficial. Entre estos tipos de aceros se encuentran los siguientes:
IV) Aceros destinados a la construccin metlica, aparatos a presin o tubos, de grano fino y soldables;
V) Aceros aleados para carriles, tablestacas y cuadros de entibacin de minas;
VI) Aceros aleados para productos planos, laminados en caliente o fro, destinados a operaciones severas de conformacin en fro;
VII) Aceros cuyo nico elemento de aleacin sea el cobre;
VIII) Aceros aleados para aplicaciones elctricas, cuyos principales elementos de aleacin son el Si, Al, y que cumplen los requisitos de induccin magntica, polarizacin o permeabilidad necesarios.
- Aceros aleados especiales: son aquellos caracterizados por un control preciso de su composicin qumica y de unas condiciones particulares de elaboracin y control para asegurar unas propiedades mejoradas. Entre estos tipos de acero se encuentran los siguientes:
I) Aceros aleados destinados a la construccin mecnica y aparatos de presin;
II) Aceros para rodamientos;III) Aceros para herramientas;
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IV) Aceros rpidos;V) Otros aceros con caractersticas fsicas
especiales, como aceros con coeficiente de dilatacin controlado, con resistencias elctricas, etc.
Aceros inoxidables
Los aceros inoxidables segn su calidad se dividen en:
- Segn su contenido en Nquel:
I) Aceros inoxidables con contenido en Ni
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aceros. Para ello, se calienta el material a una temperatura ligeramente ms elevada que la crtica y se somete a un enfriamiento ms o menos rpido (segn caractersticas de la pieza) con agua, aceite, etc. Por otro lado, el revenido se suele usar con las piezas que han sido sometidas previamente a un proceso de templado. El revenido disminuye la dureza y resistencia de los materiales, elimina las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Se distingue bsicamente del temple en cuanto a temperatura mxima (unos 50 C menor que el templado) y velocidad de enfriamiento (se suele enfriar al aire). La estructura final conseguida es martensita revenida;
Aceros inoxidables o para usos especiales: loa aceros inoxidables son aquellos que presentan una aleacin de hierro con un mnimo de 10% de cromo contenido en masa. El acero inoxidable es resistente a la corrosin, dado que el cromo, u otros metales que contiene, posee gran afinidad por el oxgeno y reacciona con l formando una capa exterior pasivadora, evitando as la corrosin del hierro en capas interiores. Sin embargo, esta capa exterior protectora que se forma puede ser afectada por algunos cidos,dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismosintergranulares o picaduras generalizadas. Algunos tipos de aceroinoxidable contienen adems otros elementos aleantes, como puedan ser son el nquel y el molibdeno;
Aceros para herramientas de corte y mecanizado: son aceros que presentan una alta dureza y resistencia al desgaste;
Aceros rpidos: son un tipo de acero especial para su uso como herramienta de corte para ser utilizados con elevadas velocidades de corte. Generalmente van a presentarse con aleaciones con elementos como el W, Mo y Mo-Co.
2.4. Sistema de numeracin de los aceros segn EN 10020
El sistema de numeracin para los aceros acorde con EN (Nmero estndar: WNr) es la que se est imponiendo en Europa dada la consolidacin de la CEE.
El esquema general del tipo de la numeracin de los aceros segn esta norma es como la siguiente:
1. YY XX(XX)
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donde 1. corresponde al nmero de grupo de material (1= aceros), para otros nmeros (del 2 al 9) se usan para otros materiales. Como nota informativa se relacionan a continuacin la clasificacin de los materiales de los grupos 2 y 3 de acuerdo a los metales bases no ferrosos:
Rangos de numeracin
Metales base no ferrosos
2.0000 a 2.1799 Cobre
2.18000 a 2.1999 Reservado
2.20000 a 2.2499 Zinc, Cadmio
2.5000 a 2.2999 Reservado
2.30000 a 2.3499 Plomo
2.3500 a 2.3999 Estao
2.4000 a 2.4999 Nquel, Cobalto
2.5000 a 2.5999 Metales nobles
2.6000 a 2.6999 Metales de alta fusin
2.7000 a 2.9999 Reservado
3.0000 a 3.4999 Aluminio
3.5000 a 3.5999 Magnesio
3.6000 a 3.6999 Reservado
3.7000 a 3.7999 Titanio
3.8000 a 3.9999 Reservado
Los nmeros denotan la fusin de lo metales y los equipos de procesos (no ms usado en la practica) y la condicin. En la industria aeroespacial, los siguientes dgitos son usados para indicar la condicin:
0. cualquier tratamiento o sin tratamiento trmico.1. normalizado.2. recocido.3. tratamiento trmico para mejorar maquinabilidad o
esferoidizacin.4. templado y revenido o endurecido por precipitacin
para bajas resistencias.5. templado y revenido o endurecido por precipitacin.6. templado y revenido o endurecido por precipitacin
para obtener alta resistencia a la traccin.7. conformado en fro.8. conformado en fro y revenido muelle.9. tratado de acuerdo a instrucciones particulares.
YY sirve para indicar el nmero de grupo de acero, segn la tabla A que a continuacin se adjunta. En dicha tabla se especifica la siguiente informacin en cada recuadro:
a) Nmero de grupo de acero, en la parte superior izquierda;b) Caractersticas principales del grupo de acero;c) Rm: Resistencia a la traccin.
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XX(XX) es el nmero de secuencia. Los dgitos entre parntesis son para posibles usos en el futuro. Esta numeracin secuencial comprende, como se ve, dos dgitos. Un incremento en el nmero de dgitos es necesario para equilibrar el incremento en los grados de acero a ser considerados.
El sistema EN 10020 se basa en los aceros clasificados de acuerdo a su composicin qumica (aceros no aleados y aleados, como ya se vio anteriormente) y la principal categora de calidad basada en sus principales propiedades y aplicaciones.
La EN 10027-2 organiza y administra la numeracin de aceros en aplicacin de la Verein Deutscher Eisenhttenleute "Oficina Europea de Registros de Aceros".
Tabla A. Grupos de acero segn Norma EN 10020:
Aceros no aleados Metales aleadosAceros base Calidad del acero Acero especial Calidad del acero Aceros especiales
Acero de herramientas
Otros aceros
Aceros inoxidables y resistentes a temperatura
Aceros estructurales para recipientes a presin y otros
0 90
Aceros bases
10
Aceros con propiedades fsicas especiales
20
Cr
30 40 acero inoxidable
con