El Acero

• Objetivos

• Dar a conocer y analizar con exactitud qué tan resistentes son los tipos de aceros que se emplean comúnmente ya para esto recurriremos a experimentos en laboratorio que nos arrojen datos relacionados con el tema y compáralos con datos existentes

• Propósito

• El propósito del tema “la influencia del carbono en las aleaciones de acero”, es dar a explicar que tan importante es el carbono en nuestros diferentes tipos de acero ya que dependiendo de la cantidad que estos contengan varían sus propiedades.

•

• Planteamiento del problema

1¿QUE ES EL ACERO?

mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y relativamente dúctil, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, contemperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal de diámetro menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas (excepto en la forma de diamante).

2.- Clasificación del Acero

• ACEROS AL CARBONO

Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas.

• ACEROS ALEADOS

proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales

• ACEROS DE BAJA ALEACION ULTRARRESISTENTES

son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación

• ACEROS INOXIDABLES

Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos.

3.- EL PAPEL DEL CARBONO EN EL ACERO

El acero es, básicamente, una aleación de hierro y de carbono. El contenido del carbono en el acero es relativamente bajo. La mayoría de los aceros tienen menos de 9 átomos de carbono por cada 100 de hierro en el acero. Como el carbono es más ligero que el hierro, el porcentaje de masa de carbono en el acero es casi siempre menos del 2%. La forma convencional de expresar el contenido de los elementos en las aleaciones es por el porcentaje de la masa total con que cada uno contribuye.

El carbono tiene una gran influencia en el comportamiento mecánico de los aceros. La resistencia de un acero simple con 0.5% de carbono es más de dos veces superior a la de otro con 0.1%.

El carbono, sin embargo, generalmente reduce la ductilidad del acero. La ductilidad es una medida de la capacidad de un material para deformarse, en forma permanente, sin llegar a la ruptura. Por ejemplo, el vidrio de las ventanas no es nada dúctil.

Cualquier intento por deformarlo, estirándolo o doblándolo, conduce inmediatamente a la fractura.

4.- Clasificación del acero según su contenido de carbono

• DE BAJO.

tienen menos del 0.25% de carbono en su aleación. Ellos son fácilmente deformables, cortables, maquinables, soldables; en una palabra, son muy "trabajables". Por eso, con estos aceros los herreros hacen puertas y ventanas. Además, con ellos se fabrican las mejores varillas para refuerzo de concreto

• MEDIO

Entre 0.25% y 0.6%, se emplean cuando se quiere mayor resistencia, pues siguen manteniendo un buen comportamiento dúctil aunque su soldadura ya requiere cuidados especiales. Con estos aceros se hacen piezas para maquinarias como ejes y engranes

• ALTO CARBONO

Entre 0.6% y 1.2%, son de muy alta resistencia, pero su fragilidad ya es notoria y son difíciles

...