Aceros y aleaciones

1. ¿Qué elementos además del hierro y el carbono se encuentran usualmente en el acero?

El manganeso, fosforo, azufre y silicio.

1. ¿Por qué razones los aceros son usualmente aleaciones?

Debido a que producen mayor resistencia, mejor capacidad de endurecimiento, mejora la estabilidad a baja o alta temperatura, proporciona además resistencia a la corrosión y mejor maquinabilidad.

1. ¿Cuáles son los efectos del manganeso en el acero?

Actúa como un desoxidante y también neutraliza los efectos nocivos del azufre, facilitando la laminación, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta también la penetración de temple y contribuye a su resistencia y dureza.

1. ¿Qué elementos son añadidos al acero para hacerlo de fácil maquinado?

Manganeso, azufre, cromo, níquel, vanadio, molibdeno, tungsteno, cobalto, boro, cobre, silicio y fosforo.

1. ¿Cuál es el efecto principal obtenido por la adición de níquel en cantidades superiores al 5%? ¿Y superiores al 12%?

De un 2% a 5% de níquel se combina usualmente con otros elementos de aleación para producir tenacidad. De 12% a 20% de níquel en aceros que tienen bajo contenido de carbono, se obtiene una buena resistencia a la corrosión.

1. ¿Por qué el níquel y el cromo son a menudo usados juntos en aleaciones de acero?

Debido a que el cromo aumenta la capacidad de endurecimiento con aumento de resistencia como propósito secundario, esto se logra con adiciones pequeñas ya que no se necesita utilizar más del 2% para eso, mientras que el níquel solo puede aumentar el endurecimiento con grandes cantidades.

1. ¿Qué elementos se agregan comúnmente al acero para mantener un grano de tamaño fino a temperaturas elevadas?

El molibdeno y el vanadio

1. ¿Cuál es el principal efecto del boro en el acero?

Es un agente de capacidad de endurecimiento muy eficaz.

1. ¿Qué tipo de aleación usted elegiría para circuitos eléctricos?

Bronce, el cual es una aleación de cobre y estaño que se caracteriza por su tenacidad y dureza.

1.  Explique la designación ASI-SAE.

Un sistema muy usado para la designación de los grados de los aceros al carbono y aleados fue desarrollada por American Iron and Steel Institute (AISI) y Society of Automotive Engineers (SAE). Debido a que AISI no escribe especificaciones, actualmente sólo se usan las designaciones SAE. El sistema SAE consiste en una numeración de cuatro dígitos AISI/SAE para los varios grados químicos de los aceros. Los primeros dos dígitos especifican los elementos aleantes mayoritarios, y si no hay ninguno presente, como en aceros al carbono, los primeros dos dígitos son 10.

Los aceros al carbono con contenidos menores que 1.65% Mn, 0.60% Si y 0.6% Cu comprenden los grupos 1xxx en el sistema AISI/SAE y se dividen en cuatro series. En los aceros al carbono del grupo 10xx, los rangos y límites de las composiciones químicas dependen de la forma del producto. Las designaciones para aceros de calidad comercial incluyen el prefijo M. La designación con la letra B inserta entre el segundo y tercer dígito indica que el acero contiene 0.0005 a 0.003% B. De igual forma, la letra L inserta entre el segundo y tercer dígito indica que el acero contiene 0.15 a 0.35% Pb para mejorar la maquinabilidad. Los aceros al carbono desulfurados están en el grupo 11xx y los desulfurados y refosforizados en el 12xx. Estos dos grupos de aceros se producen para aplicaciones que requieren buena maquinabilidad. Las designaciones 15xx son para aquellos aceros con contenidos nominales de manganeso entre 0.9 y 1.5% pero sin otros elementos aleantes. Algunos aceros poseen requerimientos de templabilidad además de los límites y rangos de composiciones químicas. Éstos se distinguen de los grados similares que no poseen requerimientos de templabilidad con el uso del sufijo H.

1. ¿Por qué resulta más económico especificar resistencia y dureza en lugar de la composición química exacta del acero?

Es debido a que el fabricante puede proveer acero balanceado y aprovechar elementos de aleación residuales que están en el desecho usándolos para elaborar el producto estando en condiciones de venderlo a menor precio.

1. ¿Cuáles son en general los elementos que forman aleación en aceros para estructuras del tipo de baja aleación y alta resistencia a la fluencia?

Carbono, manganeso, silicio y cobre.

1. ¿Cuáles son las propiedades típicas de resistencia de los aceros para estructuras del tipo citado en el 12?

Resistencia a la fluencia y resistencia a la corrosión atmosférica.

1. Explique por qué los aceros para estructuras enfriados y recalentados tienen alta resistencia con razonable buena ductilidad y resistencia al impacto.

Debido a que la estructura, martensita, resultante después del soldado tiene muy bajo contenido de carbono.

1. ¿Cuál es el elemento clave para las aleaciones resistentes a la corrosión?

El cromo es el elemento principal de aleación.

1. ¿Por qué el tipo 18-8 de acero inoxidable no es endurecible por el tratamiento térmico ordinario?

Es el acero resistente más conocido y se endurece solo por trabajo en frio.

1. ¿Por qué los tipos comunes de acero inoxidable son difíciles de maquinar y modelar?

Es debido a sus propiedades de dureza para el trabajo y al hecho de que se aferran e impiden el corte limpio.

1. ¿Cuál es el propósito de agregar pequeñas cantidades de titanio o columbio al acero inoxidable?

Para aumentar la resistencia en medios corrosivos.

1. ¿En que difiere el acero inoxidable ferrítico del austenítica?

Los aceros inoxidables ferríticos son aceros fabricados con 12% a 27% de cromo, con el carbono controlado al más bajo porcentaje práctico, para disminuir su efecto nocivo en la resistencia a la corrosión, estos aceros son ferromagnéticos y pueden endurecerse moderadamente por trabajo en frio, mientras que, Los aceros inoxidables austeníticos son aceros fabricados con el contenido de cromo y níquel en las siguientes proporciones 16% a 26% de cromo y 6% a 22% de níquel, y como los aceros ferríticos, el carbono se encuentra presente como el director residual y es controlado al límite más bajo posible.

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