METALES ALTOS EN CARBONO Y BAJOS EN CARBONO

 

Metales Altos y Bajos en Carbono.

En esta clase vamos a ver que existen distintos tipos de aceros, pero nos vamos a centrar en aquellos que se denominan como aceros al carbono. 

Desarrollaremos sus características, usos y soldabilidad.

 ¿A qué llamamos Acero?

 El acero es una aleación entre el conocido elemento metal, el hierro, y el carbono (no metal). La rama de la metalurgia que se especializa en producir acero se denomina siderurgia o acería.

 No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y relativamente dúctil, con temperatura de fusión de 1535 °C Proceso de fundición del hierro Por su parte, el carbono es un no metal considerado como la sustancia más versátil y esencial que se encuentra en nuestro planeta.

 Es el decimoquinto elemento más abundante en la corteza terrestre, y el cuarto más abundante en el universo. Su presencia en el núcleo de las estrellas y su presencia en la cotidianeidad de nuestras vidas, lo convierten en un elemento perfecto para estudiar, buscar y usar en joyas. Se utiliza en muchos materiales, como lápices y en muchos lugares, por ejemplo, en los Estados Unidos y China. 

¿Sabías qué? El carbón y un diamante son distintas formas en las que se presenta el elemento químico carbono.

 DIFERENCIAS ENTRE EL HIERRO Y EL ACERO

 La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono. El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos, tanto metálicos como no metálicos, mejora sus propiedades físico-químicas.

 TIPOS DE ACEROS 

Existen muchos tipos de acero en función del elemento o los elementos aleantes que estén presentes. La definición en porcentaje de carbono corresponde a los aceros al carbono, en los cuales este no metal es el único aleante, o hay otros pero en menores concentraciones. 

Otras composiciones específicas reciben denominaciones particulares en función de múltiples variables, como por ejemplo, los elementos que predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales).

 Esta gran variedad de aceros llevó a definir el acero como «un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia».

 Los aceros al carbono son aquellos que contienen un porcentaje diverso de carbono que es vital para definir sus propiedades mecánicas, menos de un 1,65% de manganeso, un 0,6% de silicio y un 0,6% de cobre.

 El 90% de los aceros son aceros al carbono. Un aumento de la cantidad de carbono en su composición representa cambios en su estructura, traduciéndose en sus propiedades mecánicas:

 1. Aumenta la dureza y resistencia. 

2. Disminuye sus propiedades de ductilidad, soldabilidad y de elongación. 

¿Cómo están formados los aceros al carbono?

 La composición química de los aceros al carbono es compleja, además del hierro y el carbono (generalmente no supera el 1%), hay en la aleación otros elementos necesarios para su producción, tales como silicio y manganeso, y hay otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente –azufre, fósforo, oxígeno, hidrógeno.

 El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.

 ACEROS DE BAJO PORCENTAJE DE CARBONO

 Son comúnmente llamados aceros dulces o fierros. Poseen porcentajes de carbono menores a 0.25%. 

Características

 Los aceros de bajo contenido de carbono son dúctiles, maleables, altamente maquinables, soldables y no responden al tratamiento térmico de temple. 

Aplicaciones

 Este tipo de acero se emplea en la fabricación de perfiles estructurales, alambres, clavos, tornillos, barras, varillas, etc.

 Soldabilidad

 Los aceros dulces presentan una buena soldabilidad y no suelen presentar problemas; se les practica un ligero calentamiento en caso las temperaturas sean bajas, también cuando el espesor de las chapas sea mayor a los 25 mm.

 ACEROS DE MEDIANO PORCENTAJE DE CARBONO

 Este tipo de aceros presenta mayor dureza y resistencia que los aceros de bajo porcentaje de carbono; su contenido de carbono puede variar entre el 0.25 y 0.55%. 

Características

 Entre otras características destacables podemos mencionar que aceptan cierto grado de temple, son más resistentes y duros; son más difíciles de soldar

 Aplicaciones

 Es bastante empleado en la fabricación de ejes para vehículos y maquinas, resortes, engranajes, herramientas de agricultura, etc. 

Soldabilidad

 Estos requieren por lo general un precalentamiento antes de ser soldadas. Por lo general se utiliza para la fabricación de cables y alambres con excelentes resultados. 

También es el tipo de acero que se utiliza para la creación de vías de ferrocarril.

 ACERO DE ALTO PORCENTAJE DE CARBONO.

 Características

 Entre los aceros al carbono, estos son los más duros y resistentes que los de bajo y mediano porcentajes de carbono, poseen buena composición para ser templados. 

Aplicaciones

 Las aplicaciones de este tipo de acero se producen en la fabricación de herramientas de corte y arranque de viruta como: las brocas, cintas de sierra, muelles, discos de arado, cuchillas de torno, limas, yunques, etc. 

Soldabilidad

 Los aceros de alto porcentaje de carbono poseen una soldabilidad muy baja, por lo que generalmente ya no se sueldan.