Cuatro tipos de acero

El acero es una aleación de hierro, lo que significa que está hecho principalmente de hierro y luego se mezcla con uno o más metales de aleación para crear un nuevo tipo de elemento con características distintas. Si le interesan los tipos de metales, puede leer el artículo "veinte tipos diferentes de metales", que incluye una explicación sencilla de las medallas e imágenes. Hoy, sin embargo, el objetivo es investigar cuatro tipos de acero que suelen encontrarse en el mercado.

Cuatro tipos de acero

El acero se clasifica en cuatro grandes categorías, aunque muchos subgrupos cumplen diversas funciones. Sus características varían en función de los elementos añadidos con el hierro y de las técnicas utilizadas para calentar y enfriar el metal. Los aceros al carbono, los aceros aleados, los aceros inoxidables y los aceros para herramientas son los cuatro tipos significativos de aceros.

Acero al carbono

Estos aceros son distintos tipos de acero que, como su nombre indica, contienen más carbono que otros tipos de acero.

La mayoría de los aceros tienen un bajo contenido de carbono, que oscila entre 0,05% y 0,3%. El acero al carbono, en cambio, tiene un contenido de carbono de hasta 2,5%. El carbono de 2,5% puede parecer pequeño, pero añade muchas ventajas atractivas que no se ven en otros aceros.

El acero al carbono tiene tres tipos comunes. La cantidad de carbono en la composición del acero determina cómo se clasifican estos tipos.

• Acero bajo en carbono: El acero bajo en carbono suele tener un contenido de carbono que oscila entre 0,04% y 0,30%. Este acero es uno de los tipos más comunes de acero al carbono. Incluye una amplia gama de formas, desde hojas planas a vigas estructurales. Se añaden o aumentan otros componentes en función de las características requeridas.
• Acero al carbono medio: Este tipo tiene un nivel de carbono que oscila entre 0,31% y 0,60% y una concentración de manganeso que oscila entre 0,06% y 1,65%. El acero con contenido medio de carbono es más difícil de moldear, soldar y cortar que el acero con contenido bajo de carbono. El fabricante suele utilizar el método de tratamiento térmico para endurecer y templar los aceros de medio carbono.
• Acero con alto contenido en carbono: A menudo se le llama acero al carbono para herramientas. Suele tener un contenido de carbono que oscila entre 0,61% y 1,50%. El acero con alto contenido en carbono es difícil de cortar, doblar y soldar. Se vuelve muy duro y quebradizo tras el tratamiento térmico.

Aplicaciones

La construcción naval, el alambre, la carrocería de los automóviles y los enseres domésticos se fabrican con acero bajo en carbono. Como el tratamiento térmico no puede modificarlo, la producción lo utiliza ampliamente en la fabricación y el revestimiento. El hierro forjado es el acero con menos carbono, utilizado para vallas, puertas y barandillas. Estos aceros son duraderos pero no frágiles.

El acero al carbono medio es considerablemente más sencillo de procesar, y la adición de pequeñas cantidades de silicio y manganeso mejora su calidad. También se conoce como acero dulce y se utiliza ampliamente en estructuras de edificios y puentes, ejes, engranajes, árboles, ferrocarriles, tuberías y acoplamientos, automóviles, frigoríficos y lavadoras.

Por otro lado, el acero con alto contenido en carbono proporciona una mayor resistencia a la tracción. Se utiliza para fabricar herramientas de corte, cuchillas, punzones, matrices, muelles y alambre de alta resistencia.

Acero aleado

El acero aleado contiene molibdeno, manganeso, níquel, cromo, vanadio, silicio y boro. Estos elementos de aleación aumentan la resistencia, la dureza, la resistencia al desgaste y la tenacidad del metal.

La proporción de elementos de aleación puede oscilar entre 1 y 50%. Sin embargo, los aceros aleados suelen ser de dos tipos, acero de baja aleación y acero de alta aleación. Además de estos dos tipos, otros aceros aleados estándar son el acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA) y el acero martensítico envejecido.

• Acero de baja aleación: Los aceros de baja aleación pertinentes combinan la serie cromo-molibdeno, con vanadio, niobio, titanio y otros elementos añadidos. Suelen ofrecer propiedades de acero resistente a la fluencia.
• Acero de alta aleación:  El acero de alta aleación es una aleación de hierro con un contenido de cromo de 10,5%. La combinación de aleaciones en el acero de alta aleación también es superior a 10%. La capa latente es una fina capa de óxido que el cromo deposita en la superficie del acero. Son algo más caros que los aceros de baja aleación.
• Acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA): HSLA (acero de alta resistencia y baja aleación), también conocido como acero microaleado. El acero de alta resistencia y baja aleación (acero HSLA) es un tipo de acero con mejores características mecánicas y mayor resistencia a la corrosión atmosférica que el acero al carbono convencional.
• Acero martensítico envejecido: Los aceros martensíticos de bajo contenido en carbono utilizan elementos de aleación sustitutivos para conseguir el refuerzo por precipitación. Los científicos descubrieron muchas láminas de acero que pueden obtener una gran resistencia con bajos niveles de carbono; el acero inoxidable martensítico endurecido por precipitación es una de ellas.

Aplicaciones

Las tuberías, sobre todo las destinadas a usos energéticos, suelen ser de acero aleado. También es adecuado para fabricar elementos calefactores para tostadoras, cuberterías, cacerolas y recipientes resistentes a la corrosión, entre otras cosas.

Acero inoxidable

Este acero es una categoría de aleaciones ferrosas con al menos 11% de cromo, una composición que resiste la corrosión y ofrece resistencia al calor. El carbono, el nitrógeno, el aluminio, el silicio, el azufre, el titanio, el níquel, el cobre, el selenio, el niobio y el molibdeno son componentes que se encuentran en el acero inoxidable en diversas formas.

Además de estas ventajas medioambientales, el acero inoxidable también es estéticamente atractivo, extremadamente higiénico, fácil de mantener y muy duradero, y ofrece diversas funciones. Como resultado, el acero inoxidable puede estar disponible en una amplia variedad de productos cotidianos. El transporte, la construcción, la investigación, la medicina, la alimentación y la logística son sólo algunas de las industrias en las que tiene un impacto significativo.

• Acero inoxidable austenítico: Este tipo de acero inoxidable tiene dos características distintas. Para empezar, el acero inoxidable austenítico contiene una cantidad significativa de cromo. Este material mejora la resistencia a la corrosión. En segundo lugar, suelen ser no magnéticos, pero un procedimiento de conformado en frío puede hacerlos magnéticos. A continuación se enumeran las aleaciones de acero inoxidable más frecuentes.
• Acero inoxidable ferrítico: Este tipo de acero inoxidable es la segunda aleación más común y magnética. Los materiales de esta aleación son templables por conformación en frío y menos costosos que otros tipos debido al menor contenido de níquel.
• Acero inoxidable martensítico: Es el tipo de aleación de acero inoxidable menos frecuente. El acero inoxidable martensítico suele ser adecuado en aplicaciones que necesitan una gran resistencia a la tracción o a los impactos. Para mejorar la resistencia a la corrosión, este material suele ir unido a una cubierta protectora de polímero.

Aplicación

El fabricante suele utilizar acero inoxidable en aplicaciones que requieren las características únicas del acero y su resistencia a la corrosión. A partir de esta aleación se mecanizan bobinas, chapas, placas, barras, alambre y tubos. Se suele convertir en la siguiente aplicación.

Además, el acero inoxidable es muy popular en automoción y transporte, instalaciones médicas, construcción de edificios, construcción aeronáutica, alimentación y catering, etc.

Acero para herramientas

Se denomina acero para herramientas a diversos aceros al carbono y aleados que se utilizan con frecuencia para fabricar herramientas. El acero utilizado en los productos de consumo es significativamente diferente, y la producción tiene una escala menor. Los controles de calidad garantizan que un grado específico de acero para herramientas pueda realizar una tarea concreta, como el mecanizado o la perforación.

Tipos de acero para herramientas

• Acero para herramientas templable al agua:  Se trata de aceros para herramientas básicos al carbono, con un contenido de carbono que oscila entre 0,60 y 1,40%. En consecuencia, estos aceros para herramientas son los más baratos. La templabilidad intrínseca de estos aceros es escasa. En agua, las secciones con un espesor inferior a 8 mm se endurecen en profundidad.
• Acero para herramientas resistente a los golpes:  Estos aceros para herramientas son famosos por su excepcional tenacidad y capacidad para soportar golpes repetidos. Por ello, el mantenimiento del contenido de carbono de estos aceros es bajo, oscilando entre 0,45% y 0,60%, aunque presentan una considerable resistencia al desgaste. El silicio, el cromo y el wolframio son los principales elementos de aleación utilizados.
• Acero para moldes: En cuanto al nombre, el acero para moldes es famoso por crear moldes de plástico. Los aceros deben resistir una presión extrema, así como la acción abrasiva de los polvos de moldeo. Por ello, las superficies de los moldes deben ser duras para resistir la actividad abrasiva. Los núcleos de los moldes deben ser fuertes para resistir la tensión durante el ciclo de compresión. Por otra parte, la superficie de los moldes debe tener un alto grado de acabado para conferir un acabado superficial superior a los productos moldeados.
• Aceros para herramientas en frío:  Este es el grupo más significativo de aceros para herramientas. La mayor parte de las aplicaciones de herramientas se encuadran en esta categoría y, en consecuencia, genera el mayor tonelaje. Como su nombre indica, estos aceros procedimiento fabrican herramientas para situaciones de trabajo en frío no superan los 200°C.
• Aceros para herramientas de trabajo en caliente: Estos aceros para herramientas son adecuados principalmente para operaciones de conformado de metales a alta temperatura (excepto corte), como estampación en caliente, perforación, forja en caliente, estirado en caliente, extrusión en caliente, recalcado, estampado, matrices de fundición a presión para aleaciones de aluminio y cobre, matrices de prensado en caliente para aleaciones de cobre, etc., en las que la temperatura de funcionamiento oscila entre 200 °C y 800 °C.

Aplicaciones

El conformado, estampado, corte y cizallado de plásticos y metales, la extrusión de secciones de plástico, como marcos de ventanas de vinilo y tuberías, el estampado de piezas de ordenador a partir de chapas metálicas, el corte de bobinas de acero en tiras y las matrices para compactar metal en polvo en formas como engranajes son usos habituales de los aceros para herramientas.

Resumen

El acero es un tipo de metal que es una mezcla de hierro y otros materiales. La mayoría de las empresas buscan acero para su mercado específico. En este caso, un tipo de acero no cumple los requisitos del producto.

Como resultado de la estructura de la composición y de las técnicas de producción que empleamos, diversos tipos de acero se abren camino en nuestro entorno industrial. Por otra parte, estos cuatro tipos de acero son comunes en todas las industrias.

Para una mejor comprensión, hemos mostrado todas las subcategorías de cada tipo. Confiamos en que esta información le ayude en su estudio. Este artículo le ayudará a aclarar lo que está buscando para su próximo proyecto.