ALEACIONES HIERRO-CARBONO

• ACEROS

• ACEROS DE CONSTRUCCIÓN GENERAL• ACEROS PARA CEMENTACIÓN• ACEROS PARA NITRURACIÓN• ACEROS PARA TEMPLE Y REVENIDO• ACEROS INOXIDABLES

• FUNDICIONES

• FUNDICIONES BLANCAS• FUNDICIONES GRISES O LAMINARES• FUNDICIONES NODULARES O MALEABLES• FUNDICIONES ESFEROIDALES O DÚCTILES

NORMAS INTERNACIONALES SOBRE ACEROS

AISI: American Iron and Steel Institute

SAE: Society of Automotive Engineers

DIN: Deutches Institut für Normung

AFNOR: Association Française de Normalisation

BSI: British Standards Institution

ISO: International Organisation for Standardisation

EN-CEN: European Commitee for Standardization

ASTM: American Society for Testing Materials

ASME: American Society of Mechanical Engineers

AWS: American Welding Society

UNE-AENOR: Asociación Española de Normalización y Certificación

NORMAS INTERNACIONALES SOBRE ACEROS

UNS: Unified Numbering System

Las familias de aleaciones se agrupan en series UNS, designadas por una letra prefijo, a la que siguen cinco dígitos numéricos, que identifican a la aleación concreta.

CLASIFICACION DE LOS ACEROS

Moldeado

Para Hormigón

Aparatos a presión

Construc. Mecánica

Construc. Metálica

Semiproductos

TT e Inoxidables

Tuberías

Uso eléctrico

DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS

DESIGNACIÓN SIMBÓLICA

• TIPO:

Contenido máximo de C multiplicado por 100, seguido de la letra Q y del número que resulte de multiplicar el contenido máximo en Mn por 40 y redondeado al entero más próximo.

• GRADO:

Se empleará un primer símbolo para designar el índice de pureza en P y S….. Y un segundo símbolo para designar el estado de desoxidación.

Ejemplo:

Acero de 0,13-0,18% de C

0,30-0,60% Mn

0,050% max P y S

estado de desoxidación semicalmado.

Acero 18 Q 24 r SK UNE 36-077-73

Propiedades mecánicas � % C

Combinación de tenacidad y resistencia a la tracción, fatiga y desgaste.

Edificación, piezas de maquinaria y elementos sin grandes exigencias.

ACEROS DE CONSTRUCCIÓN GENERAL.

ACEROS DE BAJA ALEACIÓN

• ACEROS FERRÍTICOS PARA PRODUCTOS PLANOS LAMINADOS EN FRÍO:

• ACEROS PARA HOJALATA

• ACEROS PARA ESMALTERIA

• ACEROS PARA CARROCERIAS

• ACEROS FERRITICO-PERLÍTICOS Y PERLÍTICOS LAMINADOS EN CALIENTE:

• DE BAJO CARBONO:

• ACEROS ESTRUCTURALES ORDINARIOS

• ACEROS DE ALTO LÍMITE ELÁSTICO HSLA

• ACEROS PARA INTEMPERIE

• DE MEDIO CARBONO:

• ACEROS MICROALEADOS

• DE ALTO CARBONO:

• PARA CARRILES

• PARA CABLES

De grado normal: 0,45%-060%C V. media 100 km/h Ps gruesa Rm= 710 MPa

Carril duro: 0,65-0,8%C V. media 140-200 km/h Ps fina Rm= 880 MPa

(Mn, Si, P, S)

Carril extraduro: 0,6-0,82%C V. media 300 km/h Ps muy fina Rm=1100MPa

(Mn, Cr, Si, P, S)

ACEROS PARA CEMENTACIÓN.

Aceros bajos en C, aleados o sin alear.

Cementación + Temple + Revenido.

Superficie con alta dureza y núcleo con gran tenacidad y resistencia .

Piezas y elementos de máquinas que necesiten gran dureza superficial, resistencia, tenacidad y alta resistencia al desgaste.

Aceros con 0,22 - 0,45 % C y cantidades adicionales de Cr, Al, Mo y V …

Nitruración.

Alta tenacidad en núcleo y gran dureza superficial.

ACEROS PARA NITRURACIÓN.

Aceros aleados o sin alear.

Aceros sin alear � Propiedades dependen del porcentaje de carbono.

Temple + Revenido.

En función de su estructura � Buena dureza, tenacidad, límite elástico y Rm.

ACEROS PARA TEMPLE Y REVENIDO.

Composición química variable (UNE - EN 10088-1)

C � 0,03 - 1,20 %

Cr �10,5 %

Ni, Mo, Ti, Nb, V, W, Al, etc.

INOXIDABLES

FERRITICOS MARTENSITICOS AUSTENITICOS AUSTENOFERRITICOS

0,08% max C

No endurecen por temple

Muy dúctiles

Sensibles al crecimiento de grano

Mayores contenidos de C � 1,2 max.

Endurecen por temple � � Propiedades mecánicas

Martensita

Principales elementos de aleación � Cr y Ni

Austenita y ocasionalmente Ferrita δ residual

� Propiedades mecánicas � Adición de Ni y deformación en frío.

Corrosión intergranular.

Alto contenido en Cr (mínimo 21%) y bajo Ni.

Estructura bifásica a tª ambiente � 40-60% austenita.

� Propiedades mecánicas que austenítcos.

ACEROS INOXIDABLES

Aceros de gran calidad.

•Trabajo de material por:- corte- presión- arranque de viruta

•Características:•gran dureza•gran resistencia al desgaste

•Aceros de herramientas:- sin alear � 0,65-1,50%C � Dureza y tenacidad- aleados

Peligro deaparición de grietas

Alta velocidad detemple

Baja templabilidad Alta tenacidad

SIN ALEAR

Baja velocidad detemple

Alta templabilidad Dureza a tª elevada400 - 500ºC

Alta resistencia aldesgaste

ALEADOS

ACEROS DE HERRAMIENTAS

Ejemplo � Acero Hadfield.- alto contenido en manganeso- alta resistencia al desgaste- alta dureza superficial que aumenta con el rozamiento

ACEROS DE HERRAMIENTAS

• Aceros que pueden trabajar con elevadas velocidades de corte.

• Elementos de aleación: Cr, W, Mo, V, Co

• Temple + Revenido a alta temperatura.

• Características:- elevada dureza- alta resistencia mecánica a temperaturas elevadas- elevada resistencia al revenido- alta resistencia al desgaste

• Algunos aceros rápidos.- Ac. Rápidos al wolframio- Ac. Rápidos al molibdeno- Ac. Rápidos al molibdeno-cobalto

ACEROS RÁPIDOS

FUNDICIONES

• Aleaciones base hierro.

• Porcentaje de carbono > 2,06

• Aproximadamente 3% de Si.

• Cantidades adicionales de elementos de aleación.

Grafitizantes � Si

Inoculantes � Mg

Carburizantes � Ti

Composición química

Proceso de fabricación

Tratamiento térmico

CaracterísticasMecánicas de las

Fundiciones

� Resist. mecánica y dureza

� Tenacidad y ductilidad

Resist. a la corrosión y al desgaste

FUNDICIONES

FUNDICIONESGRISES

FUNDICIONESBLANCAS

FUNDICIONESMALEABLES

FUNDICIONESDÚCTILES

Grafitolaminar

Grafitonodular

Grafitoesferoidal

• Obtención* � % Carbono* elementos de aleación formadores de carburos � Cr, Mo, V* velocidad de enfriamiento alta

• Muy duras y frágiles

• Aleadas con Ni Fundiciones Ni-Hard � Resistencia a la abrasión.

FUNDICIONES BLANCAS

• Carbono � combinado con el Fe � CEMENTITA.

• Formación según diagrama metaestable Fe-C.

FUNDICIONES BLANCAS

FUNDICIONES GRISES

• Fundición gris � Si y P0,6 - 3% Si � estabilizante%P < 0,17 � colabilidad

• Carbono � En estado libre � Grafito � Láminas.

• Láminas de grafito � tamaño � Resistencia mecánica

• Formación según diagrama estable Fe-C.

• ���� velocidad de enfriamiento

FUNDICIONES GRISES

FUNDICIONES GRISES

Fundición gris aleada ( Ni, Cr ) � Ni-resist, Nicrosilal- Resistencia a los ácidos sulfúrico y nítrico- Resistencia a la corrosión a alta temperatura

• Composición:

Ce = Ct + 1/3 ( % Si + % P )

Ce � Contenido equivalente ( hipo, hiper, eutéctica )Ct � Contenido total de carbono

Si � formación de grafito laminarP � mejora la resistencia al desgaste y la colabilidad

� Frágiles

� Resistencia mecánica

• Carbono � Nódulos de grafito.

• Recocido de las fundiciones blancas.

• Características:- � tenacidad- � maleabilidad � dependen matriz � α, Ps, Bs, Ms.- � fragilidad

FUNDICIONES MALEABLES

• Fundición nodular- F. Maleable europea ( de corazón blanco )- F. Maleable americana ( de corazón negro )

• Carbono � Esferoides de grafito

• Inoculación de magnesio y/o cerio.

• Características:- � ductilidad- � resistencia a la tracción

FUNDICIONES DÚCTILES