Propiedades y Clasificación de los Aceros al Carbono en la Industria

Aceros al Carbono: Fundamentos y Aplicaciones

El acero al carbono, también conocido como acero de construcción, constituye una proporción importante de los aceros producidos en las plantas siderúrgicas. Cabe aclarar que en este concepto de acero de construcción se pueden englobar tanto los aceros para construcción civil como para construcción mecánica.

Composición Química y Estándares

La composición química de los aceros al carbono es compleja. Además del hierro y el carbono (que generalmente no supera el 1%), hay en la aleación otros elementos necesarios para su producción, tales como silicio y manganeso.

Organismos de Estandarización

• SAE y AISI: Se enfocan en la composición química del acero.
• ASTM: Se centra en las aplicaciones y los ensayos o pruebas a realizar.

Clasificación por Contenido de Carbono

La clasificación principal de los aceros al carbono se basa en su porcentaje de carbono, lo que define sus propiedades mecánicas:

Acero Dulce (Bajo Carbono)

• Contenido de Carbono: Niveles entre el 0,15% y el 0,25%.
• Características: Es casi hierro puro, muy dúctil y resistente a la corrosión. También se le denomina acero suave (especialmente con 0.25% de carbono).

Acero Semidulce

• Contenido de Carbono: Aproximadamente 0.35%.
• Propiedades: Resistencia mecánica de 55-62 kg/mm² y una dureza de 150-170.

Acero Semiduro

• Contenido de Carbono: 0.45%.
• Propiedades: Resistencia mecánica de 65 kg/mm² y una dureza de 280 HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 90 kg/mm², aunque hay que tener en cuenta las deformaciones.

Acero Duro (Alto Carbono)

• Contenido de Carbono: Elevado, entre el 0.45% y el 0.85%.

Tratamientos Térmicos y Conformado

Procesos de Tratamiento Térmico

Los tratamientos térmicos modifican las propiedades del acero para adaptarlo a usos específicos:

• Recocido: El objeto de este tratamiento es ablandar el acero, homogeneizar su estructura y composición química, y aumentar su ductilidad.
• Temple y Revenido: Al aplicar temple y revenido a los aceros al carbono se consiguen muy buenas características, especialmente cuando el perfil es delgado. En un acero al carbono bien templado o revenido, el valor del límite elástico suele llegar a ser un 75% de la carga de rotura.
• Temple: Es un tratamiento térmico consistente en el rápido enfriamiento de la pieza para obtener determinadas propiedades de los materiales.
• Revenido: Consiste en un nuevo calentamiento a una temperatura variable (según el resultado deseado), seguido de un enfriamiento controlado.

Conformado por Deformación

Forja

Forja: Es un proceso de fabricación de objetos conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío.