Ciencia E Ingenieria De Los Materiales

Ciencia e Ingeniería de los Materiales

Elementos de Aleación de los Aceros

Aunque la composición química de cada fabricante de aceros es casi secreta, certificando a sus clientes solo la resistencia y dureza de los aceros que producen, sí se conocen los compuestos agregados y sus porcentajes admisibles para ciertos tipos de aplicaciones, ya sea que se quiera un acero mas tenaz, duro, resistente al esfuerzo mecánico, etc.

A continuación un listado de los elementos aleantes mas importantes y el efecto que estos tiene en el producto final.

Níquel: una de las mayores ventajas que reporta el empleo del níquel, es evitar el crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad. El níquel al ser un elemento gammágeno además hace descender los puntos críticos y por ello los tratamientos pueden hacerse a temperaturas ligeramente más bajas que la que corresponde a los aceros ordinarios.

Este elemento le da a los aceros un límite de elasticidad ligeramente más elevado y mayores alargamientos y resistencias que con los aceros al carbono o de baja aleación. En la actualidad se ha restringido mucho su empleo, pero sigue siendo un elemento de aleación indiscutible para los aceros de construcción empleados en la fabricación de piezas para máquinas y motores de gran responsabilidad, se destacan sobre todo en los aceros cromo-níquel y cromo-níquel-molibdeno.

El níquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricación de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas. Es el principal formador de austenita, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto.

Los aceros más utilizados al níquel son los siguientes:

Aceros cromo − níquel y cromo − níquel − molibdeno: Con porcentajes de níquel variables desde 1 a 5%: estos se emplean para cementación y con porcentajes de 0.25 a 0.40% de carbono se emplean para piezas de gran resistencia. En estos aceros los porcentajes de estos elementos aleados suelen estar en la relación aproximada de 1% de cromo y 3% de níquel.

Aceros de media aleación níquel − molibdeno y níquel − manganeso: Se suelen emplear para piezas de gran resistencia y para piezas cementadas con porcentajes de carbono variables de 0.25 a 0.40% en el primer caso y de 0.10 a 0.25% en el segundo, variando el contenido en níquel de 1 a 2%, el de manganeso de 1 a 1.5% y el del molibdeno de 0.15 a 0.40%.

Aceros inoxidables y resistentes al calor cromo − níqueles: con 8 a 20% de níquel que son de estructura austenítica.

Otros aceros de menor importancia son los aceros cromo - níqueles para estampación en caliente.

Cromo: es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0.30% a 30% según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste y la inoxidabilidad. Forma carburos muy duros y brinda al acero mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros elementos, proporciona a los aceros características de inoxidables y refractarios. También se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc.

Molibdeno: es un elemento habitual del acero y aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad. Los aceros inoxidables austeníticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.

El molibdeno en combinación con cromo, es muy efectivo en la estabilización de una película pasiva en presencia cloruros. Es efectivo en la prevención grietas o picaduras por corrosión. El Molibdeno junto al cromo proveen la más grande resistencia a la corrosión en los aceros inoxidables.

Wolframio (Tungsteno): Forma con el hierro carburos muy complejos,

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