Aceros para carrocerías de automóviles: tipos, propiedades y aplicaciones

Resumen

El texto describe el acero como material para carrocerías de automóviles y explica sus ventajas técnicas y económicas. Distingue el acero convencional de embutición, con bajo contenido de carbono, de los aceros de alto límite elástico (ALE), que reducen el peso del vehículo sin perder seguridad. Se detallan sus clases principales: doble fase, microaleados y refosforados.

Puntos clave

El acero es una aleación de hierro y carbono, con un contenido de carbono que rara vez supera el 1,76%.
El acero convencional para paneles tiene menos del 0,20% de carbono y se denomina acero suave o dulce.
El acero suave se presenta en tres calidades: embutición ordinaria, fuerte y extrafuerte.
Los aceros ALE (HSLA) reducen el peso del vehículo, mejoran el consumo de combustible y mantienen la seguridad.
Los aceros de doble fase tienen una estructura ferrítica-martensítica (80-90% de ferrita y 10-20% de martensita).
Los aceros microaleados endurecen por precipitación de carbonitruros y afino de grano ferrítico.
Los aceros refosforados facilitan la embutición y evitan la corrosión, pero dificultan la soldadura.

Ponte a prueba

El Acero en la Fabricación de Carrocerías de Automóviles

El acero es una aleación de hierro y carbono con un contenido de carbono relativamente bajo, rara vez supera el 1,76%. Su uso en la fabricación de carrocerías se debe a una serie de circunstancias que lo hacen óptimo: disponibilidad de materias primas, proceso de obtención relativamente económico, propiedades mecánicas y tecnológicas adecuadas tanto a las necesidades estructurales como a los requerimientos térmicos que los procesos de conformación y ensamblaje imponen, y gran desarrollo de todos los procesos tecnológicos que rodean a la fabricación con este tipo de material.

Acero Convencional

Para la fabricación de paneles de carrocería se emplea acero de estructura metalográfica de grano fino y con un contenido en carbono normalmente inferior al 0,20%, denominado acero suave o dulce. Presenta una buena actitud para la embutición (ductilidad), pues será esta la técnica de transformación que se va a emplear; ello permitirá obtener piezas con formas más o menos complejas, presentando un aspecto liso y libre de rayas, rugosidades o fisuras. Es fácilmente soldable. Este tipo de chapa se presenta en tres calidades: embutición ordinaria, fuerte y extrafuerte.

Acero de Alto Límite Elástico (ALE)

Constituyen una de las soluciones de que disponen los constructores de automóviles para reducir el peso de los vehículos, aumentando el rendimiento en el consumo de combustible y las prestaciones, sin disminuir la seguridad de los mismos. Se les conoce comúnmente por las siglas ALE (Alto Límite Elástico) y HSLA (High Strength Low Alloy, alta resistencia, baja aleación).

Clases de Aceros ALE

Aceros de Doble Fase: Son aceros en los que se ha conseguido la obtención de una estructura ferrítica-martensítica (80-90% de ferrita poligonal, 10-20% de martensita y eventualmente restos de austenita retenida) por enfriamiento rápido, pero perfectamente controlado. Puede contener pequeñas cantidades de microaleantes tales como molibdeno (Mo) y vanadio (V). Su resistencia es proporcional a la fracción que consta de un temple enérgico, seguido de un revenido para mejorar la plasticidad y, por tanto, su comportamiento ante el choque. Dicho tratamiento se conoce con el nombre de recocido intercrítico.
Aceros Microaleados: Son aceros de bajo contenido en carbono calmados al aluminio, que suelen llevar adicionadas pequeñas cantidades de microaleantes tales como niobio (Nb), vanadio (V) o titanio (Ti). Los contenidos de fósforo (P) y azufre (S) deben ser bajos, así como bajos deben ser también sus contenidos en inclusiones. Sus características se deben a los procesos termomecánicos producidos durante la laminación en caliente, que provocarán un endurecimiento por la acción de la precipitación de carbonitruros de los elementos de aleación y por un afino de grano ferrítico.
Aceros Refosforados: Son aceros cuyo endurecimiento se consigue mediante la utilización de elementos en solución sólida, tales como fósforo (P) y silicio (Si). También puede contener manganeso (Mn) y niobio (Nb) en aleación. El fósforo facilita la embutición y contribuye a evitar la corrosión, pero dificulta los procesos de soldadura. Estos aceros surgieron por la necesidad de mejorar las características de embutición y aspecto superficial de los aceros microaleados.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se usa el acero en la fabricación de carrocerías?

Se usa por la disponibilidad de materias primas, su proceso de obtención relativamente económico, sus propiedades mecánicas y tecnológicas adecuadas y el gran desarrollo de los procesos de fabricación con este material.

¿Qué son los aceros ALE?

Son aceros de alto límite elástico, también llamados HSLA, que permiten reducir el peso de los vehículos aumentando el rendimiento en el consumo de combustible y las prestaciones sin disminuir la seguridad.

¿Qué desventaja tiene el acero refosforado?

El fósforo que contiene facilita la embutición y ayuda a evitar la corrosión, pero dificulta los procesos de soldadura.