clasificación de aceros
TRANSCRIPT
Clasificacin de Aceros Aceros Grado Herramienta Aceros Inoxidables
Contenido Introduccin Clasificacin de los aceros
Aceros Grado herramienta Aceros al Carbn Grado Herramienta
Aceros Aleados Grado Herramienta Clasificacin AISI
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Ferrticos Aceros Inoxidables Martensticos Aceros Inoxidables Austenticos
Inroduccin La clasificacin del acero se puede determinar
en funcin de sus caractersticas:Composicin Qumica Aceros al Carbono Aceros Aleados Aceros de Baja Aleacin Ultra-resistentes Aceros Inoxidables Uso Acero Grado Herramienta
Clasificacin por
Propiedades
Aceros Estructurales
Acero Grado Herramienta
Los aceros grado herramienta son aceros diseados especialmente para cortar o dar forma al material en un producto terminado o semiterminado.
Pequeos cambios de forma
durante el endurecimiento Riesgo mnimo de agrietamiento durante el endurecimiento Buena resistencia Buena resistencia la desgaste Excelente maquinabilidad Velocidad de enfriamiento definida durante el endurecimiento
Temperatura de
endurecimiento definida Resistencia a la decarburizacion Resistencia al ablandamiento cuando es calentado (red hardness)
Existen dos grandes tipos de aceros grado
herramienta: Los aceros al carbono grado herramienta
Los aceros aleados grado herramienta
Aceros al carbono grado herramienta Se utiliza en secciones delgadas. La dureza es baja. No conservan su dureza a elevadas
temperaturas por encima de los 150C Se ablanda rpidamente
% de Carbono0.6 0.750.75 0.9 0.9 1.1 1.1 1.25
UsosSe usa para piezas de maquinaria, cinceles, tornillos de presinMartillos y dados para forjar Taladros, cuchillas, sierras, cuchillas de corte, servicio pesado de corte Taladros pequeos, herramientas de torno, maquinas de afeitar, ligeros bordes cortantes donde es necesaria dureza extrema y formas exactas
Aceros aleados grado herramienta Son empleados en herramientas de manufactura
cuando la vida til de los aceros al carbn no es suficiente.Aceros aleados grado herramienta
Baja aleacin
Media aleacin
Alta aleacin
Conservan alta dureza a temperaturas hasta de 250C
Mantienen durezas altas hasta temperaturas de 620C. Altas propiedades de corte despus de un TT adecuado.
Aceros aleados grado herramienta Aceros al Mn Endurecidos en aceite No deformables Tendencia mnima de agrietamiento
Aceros al CrCr
El cromo comunica dureza y una mayor penetracin del temple Pueden ser templados en aceite. Utilizados para la fabricacin de lminas Aceros al Bajo cromo (0.2 1.1%Cr + 0.25% V) Aceros al alto cromo (12 18% Cr + 0.5 % Ni + 1.0% V) Mantienen su dureza hasta los 425C
Aceros grado herramienta Al Carbono Aleados
Join Industry Conference (JIC) EE.UU.
AISIMedio de templado Composicin Aplicacin de la herramienta
Tipo Aceros templados en Agua Aceros de baja aleacion Aceros para moldeo Aceros resistentes al impacto
Abreviatura W L P S
Aceros para trabajo en caliente HAceros para trabajo en frio
H10 a H19: CromoH21 a H26: Tungsteno H42 y H43: Molibdeno A: alta estabilidad de forma, distribucin de carburos homognea D: alto contenido de Cr, excelente resistencia al desgaste, agrietamiento durante el endurecimiento O: Bajo contenido de aleantes, baja dureza, endurecido en aceite, bajo costo.
Aceros de alta velocidad HSSs
M: Molibdeno T: Tungteno
Aceros Templados en Agua (W) Caractersticas: Son altamente empleados debido a su bajo costo,
buena tenacidad y excelente maquinabilidad. Poca profundidad de endurecimiento Baja resistencia al ablandamiento a altas temperaturas. Alta resistencia al desgaste superficial.
Aplicaciones: Dados de corte Brocas Cuchillas de corte Cinceles Martillos
Dados de forja Grifos Dados para joyera.
Dados para trabajo en frio.
Ventajas Representan un gran porcentaje de todas las
herramientas de acero. Costo muy reducido. Desventajas Generalmente piezas Frgiles
Se ablandan cuando son
pequeas. No se utiliza en usos intensos o temperaturas elevadas Debido a su baja dureza se usan en secciones delgadas
expuestos prolongadamente a temperaturas superiores a los 150C
Aceros de baja aleacin (L) Caractersticas
Su principal componente es el cromo o el vanadio. Contenidos de carbn de 0.5 1.1 %w/w Pequeas cantidades de nquel y molibdeno Debido a su pequea cantidad de aleantes poseen poca dureza. Esta dureza puede ser incrementada si son templados en aceite.
Aplicaciones Para martillos Dados Taladros
Aceros para moldeo (P) Caractersticas Sus principales elementos aleantes son cromo y
nquel. Bajos contenidos de carbn (0.1 0.3% w/w) Alcanzan su mxima dureza si son enfriados al aire Aplicaciones Como su nombre lo indica son usados para moldes
donde las presiones son elevadas y temperaturas relativamente bajas (~ 200C) Como abrasivos en algunos polmeros, cermicos y metales.
Ventajas Alta dureza Resistentes a altas presiones
Desventajas Temperaturas de
trabajo alrededor de los 200C. A temperaturas elevadas se ablandan.
Aceros Resistentes al Impacto (S) Caractersticas Contienen combinacin de: Cr-W, Si-Mo, o Si-Mn. Obtienen una dureza y cualidades al desgaste
excelentes al ser templados. Son los mas duros de los aceros grado herramienta. El mas comn es el 0.6% de Carbono, con tungsteno, cromo o vanadio.
Aplicaciones
Hojas de desarmadores Cuchillas de corte Cinceles Clavos de impacto Remachadoras
Ventajas Buena dureza Las aleaciones mejoran la resistencia a la abrasin y
su comportamiento en trabajos en caliente.
Desventajas Tienen una tendencia a distorsionarse fcilmente,
puede ser minimizada si es templada en aceite.
Aceros para trabajo en caliente (H) Caractersticas Bajo ablandamiento a elevadas temperaturas. Contenido de carbn relativamente bajo (0.3
0.4% w/w) Se dividen en tres grandes grupos dependiendo de su elemento aleante: Cr W Mo
Elemento Cromo
Simbologa H10 H19
Caractersticas Bajamente aleado (3 a 5% Cr), baja dureza
Tungsteno
H21 H26
Bajo contenido de carbn, gran estabilidad a altas temperaturas, presentan la dureza mas elevada del grupo HComparados con los aceros al tungsteno los costos son mas bajos, por los que son ampliamente utilizados
Molibdeno
H42 y H43
Aceros para trabajo en frio (A,D,O) Caractersticas Las temperaturas de trabajo
son bajos 200 260C Se dividen en tres grupos Grupo A: aceros endurecidos al
aire Grupo D: aceros con alto carbn y cromo Grupo O: aceros endurecidos en aceite
No cambian su tamao al ser
templados
Grupo
Caractersticas
A D
Alta estabilidad de forma, distribucin de carburos homognea. Alto contenido de Cr, excelente resistencia al desgaste, agrietamiento durante el endurecimiento. Bajo contenido de aleantes, baja dureza, endurecido en aceite, bajo costo.
C
Aceros de alta velocidad (HSSs) Caractersticas Elevada dureza para
cortes de alta velocidad Elevada dureza en rojo Se dividen en dos grupos dependiendo de sus elementos aleantes Grupo M: Molibdeno (posee
una mayor dureza que el grupo T) Grupo T : Tungsteno
TipoAceros templados en Agua Aceros de baja aleacin Aceros para moldeo Aceros resistentes al impacto Aceros para trabajo en caliente H Aceros para trabajo en frio Aceros de alta velocidad HSSs
AbreviaturaW L P S H10 a H19 H21 a H26 H42 y H43 A D O M T
Dureza
57 64 HRC (secciones reducidas)
40 55 HRC
59 60 HRC 66 70 HRC 67 HRC
Acero Inoxidable
Generalmente es un acero de bajo carbono con un contenido mnimo de 10.5% de Cr en peso que lo hace un material resistente a la corrosin.
Propiedadess. XX Se descubri que adicionando ms de 10% de cromo al acero, ste no presentaba oxido de fierro bajo condiciones normales.
Cr
Suele unirse primeramente con el oxgeno del aire para formar una delgada pelcula transparente de xido de cromo sobre la superficie del acero.
Excluye la oxidacin adicional del acero inoxidable.
Pelcula
CAPA PASIVA
En el caso de que ocurra dao mecnico o qumico, esta pelcula es auto reparable en presencia de oxgeno.
Si se rompe la pelcula
pasiva, al entrar en contacto el cromo del acero inoxidable con el oxgeno, se regenera la pelcula.
Clasificacin Particulares
estructuras cristalinas - Austenita - Ferrita - Martensita - Dplex (+ ) Aleaciones endurecidas por precipitacin basadas ms en el tipo de tratamiento trmico.
Aceros Inoxidables Austenticos Mayor nmero de aleaciones disponibles (AISI 200 y 300) Excelente formabilidad y superior resistencia a la
corrosin.
Caractersticas: Excelente resistencia a la corrosin. Endurecidos por trabajo en fro y no por tratamiento trmico. Excelente soldabilidad. Excelente factor de higiene y limpieza. Formado sencillo y de fcil transformacin. Tienen la habilidad de ser funcionales en temperaturas extremas. Son no magnticos.
Se obtienen adicionando elementos gamgenos, como
Ni, Mn y N. El contenido de Cr generalmente vara del 16 al 26%, proporcionando una resistencia a la oxidacin (650 C). Su contenido de C es del rango de 0.03 al 0.08%. Esta familia se divide en dos categoras:Alto contenido de Ni Hasta 2% de Mn Puede contener Mo, Cu, Si, Al, Ti y Nb. En ciertos tipos se usa S o Se para mejorar su habilidad de ser maquinados. Menor cantidad de Ni. Contenido de Mn de 5 a 20%. La adicin de N incrementa la resistencia mecnica.
SERIE 300 AISI Aleaciones Cr-Ni
SERIE 200 AISI Aleaciones Cr-Mn-N
Ejemplos:
303 309 Especial para propsitos Alta resistencia de maquinado. mecnica, tenacidad Buena resistencia a la Excelente resistencia a la oxidacin en ambientes de oxidacin (hasta 1000 C). hasta 900 C. Calentadores de aire, Para cortes pesados. equipo qumico de proceso, partes de Fabricacin de partes de quemadores de turbinas bombas, bushings, partes de gas e intercambiadores maquinadas y flechas. de calor.
Aceros Inoxidables Ferrticos Resistencia a la corrosin de
moderada a buena Endurecidos moderadamente por trabajo en fro Son magnticos Su soldabilidad es pobre Recocido suavidad, ductilidad y resistencia a la corrosin
Cromo: 10.5 a 30% Carbono del orden 0.08%. Mo, Si, Al, Ti, Nb
Ejemplos405 Grado soldable del tipo 410 Utilizado en partes resistentes al calor Equipo para refinacin de calor, racks para templado de acero.
446 Mayor resistencia a la corrosin de los de su clase Uso en atmsferas azufrosas a altas temperaturas (1000 C). No apto en aplicaciones que requieran alta resistencia mecnica. Fabricacin de bases para tubos de RX, partes de quemadores, tubos para pirmetros, vlvulas y conectores, etc.
Aceros Inoxidables MartensticosSus caractersticas son: Moderada resistencia a la corrosin Endurecibles por tratamiento trmico (resistencia mecnica y dureza) Son magnticos Es de pobre soldabilidad Cromo: 10.5 a 18% Carbono< 1.2%.
Ejemplos 403. Empleado en partes sometida a altos
esfuerzos y donde se requiere resistencia al calor, corrosin, desgaste abrasivo o erosin. 416. Ductilidad y formabilidad que el 410. Se
utiliza en conectores, cerraduras, cabezas de palos de golf, partes de bombas, flechas, partes para vlvulas.
Aceros Inoxidables Dplex
Aleaciones Cr-Ni-Mo Son magnticos No pueden ser endurecidos por tratamientos trmicos Buena soldabilidad La estructura dplex mejora la resistencia a la corrosin de fractura bajo tensin en ambientes con iones de cloruro.
Cromo 18 - 26% Nquel de 4.5 a 6.5%.
Ni, Mo, Cu, Si y W imparten caractersticas de resistencia a la corrosin.
Aceros Inoxidables endurecibles por precipitacin Alternativa a los aceros inoxidables austenticos
cuando se desea asociar elevadas caractersticas mecnicas y de maquinabilidad. Son aleaciones Fe-Cr-Ni. Se caracterizan por la resistencia mecnica (TT envejecimiento). Estn patentados y frecuentemente se les designa con las siglas de la empresa productora.
PROPIEDADES GENERALES DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Tipo
Resistencia a la corrosin
Dureza
Magnticos
Endurecibles por tratamiento trmico (Temple)
Soldabilidad
MartensticosFerrticos Austenticos
BajaBuena Excelente
AltaMedia Baja Alta *
SiSi No**
SiNo No
PobreLimitada Excelente
* : Adquieren mayor dureza al ser trabajados en fro. **: Adquieren cierto magnetismo al ser trabajados en fro.