Clasificación de los Aceros y sus aleaciones según aplicación y resistencia

Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia Politécnica Madrid

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS 23/04/2024 Clasificación de aceros 1

Clasificaciones de Aceros y sus Aleantes

Clasificación de Aceros por Aplicación y Resistencia a la Corrosión

Escuela TECHİca Superior Industriales Siderurgi Politécnica Madrid CLASIFICACIONES DE ACEROS Y SUS ALEANTES

• Aceros Según aplicación
• Según resistencia a corrosión

De construcción No Inoxidables De herramientas Inoxidables Aplicaciones especiales 23/04/2024 Clasificación de aceros 2

Elementos de Aleación y su Distribución

Escuela TECHİca Superior Industriales Siderurgi Politécnica Madrid CLASIFICACIONES DE ACEROS Y SUS ALEANTES

• Elementos de aleación
• Clasificación
• Distribución

Alfágenos Solución sólida Gammágenos Inclusiones no metálicas Carburos Metales puros 23/04/2024 Clasificación de aceros 3

Clasificación de Aceros Según Aplicaciones

Aceros de Construcción

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid CLASIFICACIÓN DE ACEROS SEGÚN APLICACIONES ACEROS DE CONSTRUCCIÓN UTILIZACIÓN CON FINES ESTRUCTURALES PERFILES DE OBRA CIVIL Y EDIFICACIÓN, VARILLAS CORRUGADAS SELECCIÓN PARA GARANTIZAR PROPIEDADES MECÁNICAS EN ESTADO DE SUMINISTRO O TRAS TRAT. TÉRMICO

Aceros de Herramientas

ACEROS DE HERRAMIENTAS PARA FABRICACIÓN DE ÚTILES DESTINADOS A CAMBIAR LA FORMA DE OTROS MATERIALES POR DEFORMACIÓN O ARRANQUE DE VIRUTA. SE LES EXIGE DUREZA, TENACIDAD, RESISTENCIA AL DESGASTE O INDEFORMABILIDAD

Aceros para Aplicaciones Especiales

ACEROS PARA APLICACIONES ESPECIALES CUALQUIER ACERO PARA OTRA APLICACIÓN IMANES CHAPA MAGNÉTICA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA LIMITADA COEFICIENTE DE DILATACIÓN ESPECIAL 23/04/2024 Clasificación de aceros 4

Aceros de Construcción: Propiedades Mecánicas

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid CLASIFICACIÓN DE ACEROS SEGÚN APLICACIONES ACEROS DE CONSTRUCCIÓN UTILIZACIÓN CON FINES ESTRUCTURALES SELECCIÓN PARA GARANTIZAR PROPIEDADES MECÁNICAS EN ESTADO DE SUMINISTRO O TRAS TRAT. TÉRMICO 23/04/2024 Clasificación de aceros 5

Aceros de Herramientas: Conformado y Procesado

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid CLASIFICACIÓN DE ACEROS SEGÚN APLICACIONES ACEROS DE HERRAMIENTAS PARA FABRICACIÓN DE ÚTILES DESTINADAS AL CONFORMADO O PROCESADO DE OTROS MATERIALES O A LA MANIPULACIÓN O MEDICIÓN DE OTRAS PIEZAS. SE LES EXIGE DUREZA, TENACIDAD, RESISTENCIA AL DESGASTE O INDEFORMABILIDAD 13 HSSCo OMELLA GRAMADO KODAM ORNAIT Lado "no pasa" Lado "pasa" 23/04/2024 Clasificación de aceros 6

Aceros para Aplicaciones Especiales: Características

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid CLASIFICACIÓN DE ACEROS SEGÚN APLICACIONES ACEROS PARA APLICACIONES ESPECIALES CUALQUIER ACERO PARA OTRA APLICACIÓN IMANES CHAPA MAGNÉTICA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA LIMITADA COEFICIENTE DE DILATACIÓN ESPECIAL 23/04/2024 Clasificación de aceros 7

Clasificación de Aceros Según su Resistencia a la Corrosión

Aceros No Inoxidables

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid CLASIFICACIÓN DE ACEROS SEGÚN SU RESISTENCIA A LA CORROSIÓN ACEROS NO INOXIDABLES SE SELECCIONAN EN APLICACIONES EN LOS QUE LA RESISTENCIA A CORROSIÓN NO ES ESENCIAL SE OXIDAN EN ALGUNOS AMBIENTES. LA CAPA DE ÓXIDO SE DESPRENDE DEL ACERO BASE

Aceros Inoxidables y Refractarios

ACEROS INOXIDABLES Y REFRACTARIOS SE LES EXIGE RESISTENCIA A OXIDACIÓN: FRENTE A AGENTES OXIDANTES (INOXIDABLES) A ALTA TEMPERATURA (REFRACTARIOS) SE SELECCIONAN SEGÚN: CONDICIONES CORROSIVAS (ATMOSFÉRICA, MEDIO ÁCIDO/ BÁSICO, TAMB, ALTA T ... ) ESFUERZOS APLICADOS SE FORMA CAPA SUPERFICIAL DE ÓXIDO MIXTO DE CROMO Y HIERRO DE COLOR METÁLICO BIEN ADHERIDA, POCO POROSA. PROTEGE AL ACERO DEL AGENTE OXIDANTE 23/04/2024 Clasificación de aceros 8

Fases Formadas por los Elementos de Aleación

Carburos y Soluciones Sólidas

Escuela TECHica Superior de Ingenierns Industriales SiderurgiaR Politécnica Madrid FASES FORMADAS POR LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN CARBUROS LOS ELEMENTOS CARBURÍGENOS (Cr, Mo, Ti, W, Mn, V, Nb) SI ESTÁN EN BAJO % SE DISUELVEN EN LA CEMENTITA-> (Fe,X)3C SI ESTÁN EN MAYOR % FORMAN CARBUROS PROPIOS, SALVO EL Mn QUE SIEMPRE FORMA EL CARBURO ISOMORFO (Fe,Mn)3C V, Nb FORMAN TAMBIÉN NITRUROS Y CARBONITRUROS SOLUCIONES SÓLIDAS a O Y LOS ELEMENTOS NO CARBURÍGENOS (Ni, Cu, Co, Si, P) EL EXCESO DE CARBURÍGENOS, Y EL Al QUE NO FORME NITRUROS TENDENCIA A DISOLVERSE ES INVERSA AL PODER CARBURÍGENO FORMAN SOLUCIÓN SÓLIDA-> ENDURECEN

Inclusiones No Metálicas y Metales Puros

INCLUSIONES NO METÁLICAS S->MnS ÓXIDOS-> Al2O3, ZrO2 SILICATOS METALES PUROS Pb-> FORMANDO GLÓBULOS Cu->CUANDO SU % ES ELEVADO 23/04/2024 Clasificación de aceros 9

Fracción Disuelta y Carburos en Elementos de Aleación

Escuela TECHica Superior de Ingenierns Industriales Siderurgia® Madrid FASES FORMADAS POR LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN

Fracción disuelta en la ferrita Elemento VS. Fracción formando carburos También aparece como

Disuelta	Carburos	Azufre	S	MnS
Plomo	Pb	Glóbulos
Cobre	Cu	Glóbulos (> 0.3 %Cu)
Níquel	Ni	-
Silicio	Si	Silicatos
Cobalto	Co	-
Fósforo	P	-
Aluminio	Al	Nitruros
Manganeso	Mn	MnS
Débiles	Cromo	Cr	Nitruros
Carburígenos	Wolframio	W	-
Molibdeno	Mo	-
Fuertes	Vanadio	V	Nitruros
Titanio	Ti	Nitruros
Niobio	Nb	Nitruros
No carburígenos

23/04/2024 Clasificación de aceros 10

Influencia de los Elementos de Aleación en Temperaturas Alotrópicas

Escuela TECHICA Superior Industriales Siderurgi Politécnica Madrid INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN PRESENCIA DE ELEMENTOS DE ALEACIÓN DISUELTOS EN EL HIERRO MODIFICA LAS TEMPERATURAS A LAS QUE LOS CAMBIOS ALOTRÓPICOS TIENEN LUGAR

1600 1700 L 1500 8 1400 1500 1300 1400 1200 1300 1100 Y Temperatura (C) 1200 Y + Fe2Si 1100 1000 700 α 900 Fe5Si3 600 a 500 400 300 200 0 5 10 15 20 25 30 O 5 10 15 20 25 30 Porcentaje en peso (% Mn) Porcentaje en peso (% Si) 23/04/2024 Clasificación de aceros 11 1000 900 800 800 a1 700 600 500 Temperatura (C) 1600

Influencia de los Elementos de Aleación en Estructura y Propiedades

Elementos Alfágenos

LEscuela TECHICA Superior Siderurgi Politécnica Madrid INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIÓN PUEDEN CAMBIAR LA ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL ACERO Y SU RESPUESTA FRENTE A TRATAMIENTOS TÉRMICOS ELEMENTOS ALFÁGENOS ELEVAN A Y A3, REDUCEN A4 DISMINUYEN %Cp PERLITA 1500 T (C) 1400 1300 1200 7 %Mo 1100 %Mo 1000 2 %Mo 900 0 %Mo 800 700 600 - 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 %C

Elementos Gammágenos

ELEMENTOS GAMMÁGENOS REDUCEN A1 Y A3, ELEVAN A4 DISMINUYEN %C PERLITA 1500 T (C) 1400 1300 1200 6.5 %Mn 1100 4 %Mn 1000 0.35 %Mn 900 800 700 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 %C 23/04/2024 Clasificación de aceros 12 2.5 %Mn

Elementos de Aleación Presentes en Todos los Aceros

Manganeso

4Escuela TECHica Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia Politécnica Madrid E.ALEACIÓN PRESENTES EN TODOS LOS ACEROS MANGANESO PROCEDE EL MINERAL DE Fe (BARATO) ES DESOXIDANTE Y FIJADOR DEL S GAMMAGENO Y CARBURÍGENO DISUELTO ENDURECE POR SS Y AUMENTA TEMPLABILIDAD AC.HERRAMIENTAS INDEFORMABLES (1-3%Mn) EN GRANDES CANTIDADES ESTABILIZA LA Y A TAMB (ACERO HADFIELD: 12%Mn; 1%C)

Fósforo

FOSFORO PROCEDE EL MINERAL DE Fe ENDURECE FUERTEMENTE A LA a. (A. FACIL MECANIZACIÓN) EN A. CONSTRUCCIÓN MEJORA RCORROSION ATMOSFÉRICA (%P=0,06-0,15) POR LO GENERAL LIMITADO A %P<0,035

Silicio

SILICIO PROCEDE DE MATERIAS PRIMAS Y SE AÑADE PARA DESOXIDAR DISUELTO EN a (ENDURECE Y FRAGILIZA) SE USA EN MUELLES PORQUE AUMENTA Rp COMO SILICATO (INDESEABLE) AUMENTA LIGERAMENTE LA TEMPLABILIDAD ES GRAFITIZANTE AUMENTA RESISTIVIDAD ELÉCTRICA: CHAPA MAGNÉTICA AUMENTA ROXIDACION A ALTA T (A. REFRACTARIOS Y PARA VÁLVULAS)

Azufre

AZUFRE PROCEDE DEL CARBÓN FORMA EUTECTICO INDESEABLE CON EL FeS (T == 988℃) QUE HAY QUE EVITAR FORMANDO MNS INCLUSIÓN MnS PARA FÁCIL MECANIZACIÓN EN ACEROS DE BAJA RESPONSABILIDAD (0,06-0,30%) 23/04/2024 Clasificación de aceros 13

Elementos de Aleación para Aumentar Templabilidad

Níquel

TECHİÇA Superior de Ingenierns Industriales Siderurgia Madrid E.ALEACIÓN PARA AUMENTAR TEMPLABILIDAD NIQUEL GAMMÁGENO Y NO CARBURÍGENO YA IAMB (INOX Y REFRACTARIOS. 8-25%) MUY PRECIADO EN A. CONSTRUCCIÓN DE BAJA O MEDIA ALEACIÓN AUMENTA TEMPLABILIDAD REDUCE A3 Y LIMITA CRECIMIENTO DE GRANO DISMINUYE T DUCTIL-FRÁGIL (FCC)

Cromo

CROMO ALFÁGENO A. BAJA O MEDIA ALEACIÓN:SI ESTÁ DISUELTO ENDURECE A a Y AUMENTA TEMPLABILIDAD %Cr>13%-> ACEROS INOXIDABLES %CR HASTA 30% EN ACEROS INOX REFRACTARIOS CARBURÍGENO MODERADO: CARBUROS DE Cr EN A. HERRAMIENTAS ALTA ALEACIÓN CONFIEREN RESISTENCIA A DESGASTE A ALTA T (MANTIENEN SU DUREZA A ESAS T)

Molibdeno

MOLIBDENO ALFÁGENO EN A. CONSTRUCCION PARA T+R (%Mo<0,5): AUMENTA TEMPLABILIDAD PREVIENE FRAGILIDAD KRUPP PREVIENE CRECIMIENTO DE GRANO CARBURÍGENO MUY ENÉRGICO CARBUROS DE Mo A.HERRAMIENTAS ALTA ALEACIÓN RESISTENCIA AL DESGASTE A ALTA T (%Mo=0,5-6%) FORMA NITRUROS (%MO HASTA 1% EN A. NITRURACIÓN) EN A. INOXIDABLES, MEJORA R CORROSION POR CLORUROS 23/04/2024 Clasificación de aceros 14

Elementos de Aleación para Formar Carburos y/o Nitruros

Wolframio

TECHica Superior de Ingenieros Industriales Siderurgia Madrid E.ALEACIÓN PARA FORMAR CARBUROS Y/O NITRUROS ADEMÁS DE LOS YA MENCIONADOS: CROMO Y MOLIBDENO WOLFRAMIO ALFÁGENO Y CARBURÍGENO FORMA CARBUROS MUY DUROS HASTA 600℃ PARA A. HERRAMIENTAS DE CORTE, RÁPIDOS, PARA TRABAJO EN CALIENTE E INOXIDABLES RESISTENTES A ALTA T.

Aluminio

ALUMINIO ALFÁGENO. NO FORMA CARBUROS APARECE EN PPM EN MUCHOS ACEROS PORQUE ES DESOXIDANTE MUY ENÉRGICO. FORMA NITRUROS, QUE AFINAN EL GRANO. ALEANTE EN A. NITRURACIÓN AUMENTA RESISTENCIA A OXIDACIÓN A ALTA T (A. INOXIDABLES REFRACTARIOS)

Titanio

TITANIO ALFÁGENO, CARBURÍGENO Y FORMA NITRUROS. SE EMPLEA COMO DESOXIDANTE Y PARA LIMITAR CRECIMIENTO DE GRANO. POR SUS NITRUROS Y CARBUROS, APARECE EN LOS ACEROS MICROALEADOS (JUNTO A Nb Y V). EN INOXIDABLES PARA FORMAR CARBURO DE TITANIO QUE EVITA CORROSIÓN INTERGRANULAR

Vanadio

VANADIO ALFÁGENO, CARBURÍGENO Y FORMA NITRUROS. EN MICROALEADOS Y A. NITRURACIÓN AFINADOR DE GRANO Y RESISTENCIA A ABLANDAMIENTO EN REVENIDO (A.MUELLES Y A.DE HERRAMIENTAS) 23/04/2024 Clasificación de aceros 15

Otros Elementos de Aleación de Interés

Cobalto

Escuela TECHICA Superior de Ingenieros Industriales Siderurgi Politécnica Madrid OTROS ELEMENTOS DE ALEACIÓN DE INTERÉS COBALTO GAMMÁGENO Y NO CARBURÍGENO EL ÚNICO QUE DISMINUYE EL %C DE LA PERLITA DISMINUYE TEMPLABILIDAD EN AUSENCIA DE CARBURÍGENOS REDUCE LA TEDENCIA AL ABLANDAMIENTO A ALTA T APARECE EN A. HERRAMIENTAS Y PARA IMANES 23/04/2024 Clasificación de aceros 16