Aceros Aleados: Propiedades, Tratamientos y Procesos de Fabricación
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Aceros Aleados: Propiedades y Aplicaciones
Los aceros aleados son aquellos que contienen elementos adicionales al carbono, como níquel, cromo, manganeso, molibdeno y vanadio, para mejorar sus propiedades mecánicas y de resistencia.
Elementos de Aleación y sus Efectos
Níquel
El níquel aumenta la resistencia a la tracción y la resistencia a la oxidación sin disminuir la ductilidad. Se utiliza en ejes y bielas poco cargadas.
Cromo
El cromo aumenta la resistencia, la dureza y la resistencia a la oxidación. Se emplea en cojinetes a bolas.
Aceros al Cromo Níquel
La combinación de cromo y níquel da lugar a los aceros al cromo níquel, conocidos por su alta resistencia, dureza y resistencia a la oxidación. En la construcción de piezas mecánicas se utiliza hasta un 5% de níquel y un 2% de cromo.
Manganeso
El manganeso neutraliza los efectos nocivos del azufre y mejora las cualidades para el templado. Se utiliza junto al silicio en los aceros.
Aluminio
El aluminio actúa como desoxidante y afinador del grano metálico. Se agrega a aceros que se van a endurecer superficialmente por nitruración.
Molibdeno
El molibdeno mejora la resistencia a la tracción y al desgaste, y se utiliza para aumentar la templabilidad.
Vanadio
El vanadio ayuda a obtener una estructura granular fina, lo que mejora la resistencia y la tenacidad. Se utiliza en resortes.
Tratamientos Térmicos
Templado
El templado es un tratamiento térmico que aumenta la dureza de las aleaciones de hierro. Se realiza calentando el metal a una temperatura inferior a la utilizada para el endurecimiento.
Revenido
El revenido se realiza después del templado para eliminar las tensiones internas generadas por los cambios bruscos de temperatura. Consiste en calentar el metal por debajo de la temperatura crítica.
Tratamientos Termoquímicos
Cementación
La cementación consiste en aumentar el contenido de carbono en la superficie de un acero con bajo contenido de carbono (inferior al 0,2%). Se realiza calentando la pieza a 925°C en contacto con carbón vegetal, lo que produce una capa carburada de hasta 1 mm de espesor. Luego se templa la pieza para endurecer la capa exterior.
Nitruración
La nitruración endurece la superficie del acero mediante la difusión de nitrógeno a bajas temperaturas (500°C). Se obtienen capas duras pero de menor espesor que en la cementación.
Carbonitruración
La carbonitruración combina la difusión de carbono y nitrógeno para endurecer la superficie del acero. Se realiza con gases o en baños de cianuro.
Procesos de Fabricación
Forja
La forja es un proceso termo mecánico que aprovecha la plasticidad de los metales para darles forma mediante la aplicación de fuerzas externas y el uso de herramientas adecuadas.