1- Aceros de muy bajo % de carbono (desde SAE 1005 a 1015)
Se seleccionan en
piezas cuyo requisito primario es el conformado en frío. Los aceros no calmados
se utilizan para embutidos profundos por sus buenas cualidades de deformación y
terminación superficial. Los calmados son más utilizados cuando se necesita
forjarlos o llevan tratamientos térmicos. Son adecuados para soldadura y para
brazing.
Su maquinabilidad se
mejora mediante el estirado en frío. Son susceptibles al crecimiento del grano,
y a fragilidad y rugosidad superficial si después del formado en frío se los
calienta por encima de 600ºC.
2- Aceros de bajo
% de carbono (desde SAE 1016 a 1030)
Este grupo tiene mayor
resistencia y dureza, disminuyendo su deformabilidad. Son los comúnmente
llamados aceros de cementación. Los calmados se utilizan para forjas. Su
respuesta al temple depende del % de C y Mn; los de mayor contenido tienen
mayor respuesta de núcleo. Los de más alto % de Mn, se endurecen más
convenientemente en el núcleo y en la capa.
Son aptos para soldadura y
brazing. La maquinabilidad de estos aceros mejora con el forjado o normalizado,
y disminuye con el recocido.
3- Aceros de medio % de
carbono (desde SAE 1035 a 1053)
Estos aceros son
seleccionados en usos donde se necesitan propiedades mecánicas más elevadas y
frecuentemente llevan tratamiento térmico de endurecimiento. Se utilizan en
amplia variedad de piezas sometidas a cargas dinámicas. El contenido de C y Mn,
depende de una serie de factores. Por ejemplo, cuando se desea incrementar las
propiedades mecánicas, la sección o la templabilidad, normalmente se incrementa
el % de C, de Mn o de ambos.
Los de menor % de
carbono se utilizan para piezas deformadas en frío, aunque los estampados se
encuentran limitados a plaqueados o doblados suaves, y generalmente llevan un
recocido o normalizado previo.
Todos estos aceros
se pueden aplicar para fabricar piezas forjadas y su selección depende del
tamaño y propiedades mecánicas después del tratamiento térmico. Los de mayor %
de C, deben ser normalizados después de forjados para mejorar su
maquinabilidad.
Son también ampliamente usados
para piezas maquinadas, partiendo de barras laminadas.
Dependiendo del nivel de
propiedades necesarias, pueden ser o no tratadas térmicamente. Pueden soldarse
pero deben tenerse precauciones especiales para evitar fisuras debido al rápido
calentamiento y enfriamiento.
4- Aceros de alto % de
carbono (desde SAE 1055 a 1095)
Se usan en aplicaciones en
las que es necesario incrementar la resistencia al desgaste y altas durezas que
no pueden lograrse con aceros de menor contenido de C. En general no se
utilizan trabajados en frío, salvo plaqueados o el enrollado de resortes.
Prácticamente todas las piezas son tratadas térmicamente antes de usar,
debiéndose tener especial cuidado en estos procesos para evitar distorsiones y
fisuras.
Algunos ejemplos del uso de los aceros:
Los aceros de 0.06 a 0.25% de carbono, se
fabrican para los puentes de ferrocarril, las grandes estructuras de las
estaciones, las columnas metálicas de las líneas eléctricas, los cascos de los
buques, las estructuras de las casas, las carrocerías de los automóviles, los
tubos de las bicicletas, los clavos, los alfileres, las cerraduras de las
puertas, los asientos de las clases y muchos objetos más que utilizamos
diariamente. En la mayoría de los casos se utiliza el acero tal como viene de
las acerías, sin darle ningún tratamiento térmico especial.
Los aceros ordinarios de contenido en carbono
comprendido entre 0.25 y 0.70% de C que se emplean en estado bruto de forja o
laminación se suelen emplear para piezas de maquinaria en general.
Aceros de 0.30% de C. Para ejes para vagones,
ruedas, piezas de maquinaria.
Aceros de 0.40% e C. Elementos de máquinas y
motores, alambres para cables, ejes para locomotoras.
Aceros de 0.50% de C. Bandejas, alambres,
flejes, herramientas agrícolas forjadas etc.
Aceros de 0.60% de C. Para fleje duro,
alambre, herramientas para agricultura, etc.
La presencia de fósforo y azufre, salvo en
muy pocas ocasiones, es perjudicial para la calidad de los aceros, procurándose
eliminar esos elementos en los procesos de fabricación.
En general se recomienda que en los aceros
ordinarios, el contenido de cada uno de esos elementos no pase del 0.06%, y en
los aceros de calidad se suele exigir porcentajes de fósforo y azufre
inferiores a 0.03%.
El azufre cuando se presenta como sulfuro de
hierro, provoca durante los procesos de forja o laminación del acero poca
resistencia y a veces se agrieta por iniciarse la fusión de éste, que se
encuentra en el acero en forma de retícula en la microestructura del acero. Por
el contrario cuando aparece como sulfuro de manganeso, tiene una temperatura de
fusión muy elevada, y no da paso a la fragilidad en caliente; en ambos casos el
alargamiento y la resistencia del acero queda muy disminuido.
