aleaciones ferrosas

OBTENCIÓN DE LOS ACEROS

FUSIÓN

ALTO HORNO

ARRABIO

REFINACIÓN

CONVERTIDORES

ACERO

OBTENCIÓN DE LOS ACEROS

OBTENCIÓN DE LOS ACEROS

OBTENCIÓN DE LOS ACEROS HORNOS ELÉCTRICOS

CLASIFICACION, DESIGNACIONES Y ESPECIFICACIONES PARA ACEROS Los aceros se clasifican o se agrupan de acuerdo a características comunes.

La clasificación más común es por su composición química y también por su resistencia a la fluencia o a la tracción. También son clasificados por sus métodos de procesamiento o acabado, como también por sus tamaños y formas.

CLASIFICACION SIMPLE DE LOS ACEROS

 ACEROS DE CONSTRUCCION.  ACEROS ESTRUCTURALES.  ACEROS PARA HERRAMIENTAS.  ACEROS PARA USOS ESPECIALES (ACEROS INOXIDABLES)

CLASIFICACION SIMPLE DE LOS ACEROS CEMENTABLES C < 0.25%

ACEROS DE CONSTRUCCION C< 0.65%

AL CARBONO ALEADOS

BONIFICABLES O DE REFINACION C > 0.25%

CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A LA COMPOSICIÓN De acuerdo a la composición, la clasificación se hace generalmente con el contenido de carbono y de los elementos aleantes, como se muestra en la siguiente tabla. CLASIFICACIÓN DE ACEROS DE ACUERDO A LA COMPOSICIÓN Contenido de Carbono

Contenido de Aleantes

Bajo Carbono — menos de 0.25%

Ordinarios al Carbono -- ningún elemento aleante, excepto Mn hasta 1.65%.

Medio Carbono — 0.25 – 0.55%

Baja Aleación — contenido total de aleantes 5%, aceros para herramientas e inoxidables

SISTEMA DE DENOMINACION SAE PARA ACERO FORJADO O LAMINADO

10XX 11XX 12XX

TIPO DE ACERO Y CONTENIDOS QUÍMICOS, PROMEDIO % ACEROS AL CARBONO Al carbono ordinarios Resulfurados Resulfurados y Refosforados

15XX

Al carbono ordinarios (Mn>1.0-1.65%)

NÚMEROS Y DÍGITOS

ACEROS AL MANGANESO 13XX

Mn 1.75 ACEROS AL NIQUEL

23XX 25XX 31XX

Ni 3.50 Ni 5.0 ACEROS AL NIQUEL- CROMO Ni 1.25; Cr 0.65 Y 0.80

32XX

Ni 1.75; Cr 1.07

33XX 34XX

Ni 3.50; Cr 1.50 Y 1.57 Ni 3.0; Cr 0.77

TIPO DE ACERO Y CONTENIDOS QUÍMICOS, PROMEDIO % ACEROS AL NIQUEL-MOLIBDENO 46XX Ni 0.85 y 1.82; Mo 0.20 y 0.25 ACEROS AL CROMO 50XX Cr 0.27, 0.40, 0.50 Y 0.65 Cr 0.80, 0.87, 0.92, 0.95, 1.0 51XX Y 1.05 501XX Cr 0.50 511XX Cr 1.02 521XX Cr 1.45 ACEROS AL CROMO-VANADIO Cr 0.60, 0.80 Y 0.95; V 0.10 Y 61XX 0.15 MINIMO ACEROS AL TUNGSTENO-CROMO 71XXX W 13.50 Y 16.50; Cr 3.50 72XX W 1.75; Cr 0.75 ACEROS DE BAJA ALEACION Y ALTA TENSIÓN 9XX VARIOS ACEROS AL CROMO MOLIBDENO Cr 0.50, 0.80 Y 0.95; Mo 0.12, 41XX 0.20, 0.25 Y 0.30

NÚMEROS Y DÍGITOS

SISTEMA DE NUMERACION SAE PARA ACERO FORJADO O LAMINADO 40XX 44XX

ACEROS AL MOLIBDENO Mo 0.20 Y 0.25 Mo 0.40 Y0.52

48XX Ni 3.50; Mo 0.25 ACEROS AL NIQUEL - CROMO - MOLIBDENO 43XX 43BXX

Ni 1.82; Cr 0.50 Y 0.80; Mo 0.25 Ni 1.82; Cr 0.50; Mo 0.12 y0.25; V 0.03 MINIMO

47XX

Ni 1.05, Cr 0.45; Mo 0.20 y 0.35

81xx

Ni 0.30; Cr 0.40; Mo 0.12

86XX

Ni 0.55; Cr 0.50; Mo 0.20

87XX

Ni 0.55; Cr 0.50; Mo 0.25

88XX 93XX 94XX

Ni 0.55; Cr 0.50; Mo 0.35 Ni 3.25; Cr 1.20; Mo 0.12 Ni 0.45; Cr 0.40; Mo 0.12

97XX

Ni 0.55; Cr 0.20; Mo 0.20

98XX

Ni 1.0; Cr 0.80; Mo 0.25

302XX

ACEROS INOXIDABLES (CROMO-MANGANESO-NIQUEL) Cr 17.0 Y 18.0; Mn 6.50 Y 8.75; Ni 4.5 Y 5.0

ACEROS INOXIDABLES AL CROMO –NIQUEL Cr 8.5, 15.50, 17.0, 18.0, 19.0, 20.0, 20.5, 23.0, 25.0 Ni 7.0, 9.0, 10.0, 10.5, 11.0, 11.5, 12.0, 13.0, 13.5, 20.5, 21.0, 35.0 ACEROS INOXIDABLES AL CROMO Cr 11.12, 12.25, 12.5, 13.0, 16.0, 17.0, 514XX 20.5, 25.0 515XX Cr 5.0 ACEROS INTENSIFICADOS AL BORO XXBXX B DENOTA ACERO AL BORO ACEROS AL PLOMO XXLXX L DENOTA ACERO AL PLOMO ACEROS AL SILICIO - MANGANESO Si 1.40 Y 2.0: Mn 0.65, 0.82 Y 0.85; Cr 92XX 0.00 Y 0.65 303XX

ACEROS AL CARBONO El acero es clasificado como acero al carbono, cuando:  Ningún contenido mínimo es especificado o requerido para Al, B, Cr, Co, Cb, Mo, Ni, Ti, W, V o Zr o cualquier otro elemento aleante.  El contenido máximo especificado para cualquiera de estos elementos no excede los porcentajes siguientes: l.65 % Mn; 0.60 % Si; 0.60 % Cu.

ACEROS ALEADOS El acero es clasificado como acero aleado, cuando el máximo del rango especificado para el contenido de los elementos aleantes excede uno o más de los límites siguientes: 1.65 % Mn; 0.60% Si; 0.60% Cu Un rango Al, B, Cr hasta 3.99 %, Co, Cb, Mo, Ni, Ti, W, V, Zr o cualquier otro elemento aleante añadido para obtener un efecto deseado.

ACEROS DE HERRAMIENTAS Características generales: 

  

Pueden ser templados y revenidos. Para fabricar herramientas manuales o mecánicas. Aplicaciones que soliciten resistencia al desgaste. Contienen menos impurezas que los otros aceros y generalmente se fabrican en horno eléctrico, usando controles estrictos y usando atmósferas inertes.

CLASIFICACIÓN      



  

Temple en agua Endurecidos en aceite Endurecidos en aire Resistentes al impacto Alto C y Cr Trabajo en caliente Base Cr Base W Base Mo Rápidos para herramientas Base W Base Mo Moldes Propósitos especiales Propósitos especiales C – W

W1 – W7 O1 – O7 A1 – A10 S1 – S7 D1 – D7 H1 – H19 H20 – H39 H40 – H50 T1 – T15 M1 – M36 P1 – P20 L1 – L7 F1 – F3

ACEROS INOXIDABLES Características generales: 



Aleaciones ferrosas que contienen mas de 10 % de Cr para lograr la resistencia a la corrosión. El diagrama base de estos aceros es el Fe – Cr.

CLASIFICACIÓN 

2XX Cr-Ni-Mn Austenítico, no templable, no magnético Cr 16 – 18.



3XX Cr-Ni Austenítico, no templable, no magnético Cr 16 – 25. Aplicables como biomaterial, stents



4XX Cr Martensítico, templable, magnético Cr 11 – 18. Buenas propiedades mecánicas como dureza, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión



4XX Cr Ferríticos, no templable, magnético Cr 14 – 27, BCC, buena resistencia y ductilidad moderada.

CLASIFICACIÓN 

5XX Cr Bajo en Cr resistencia a alta temperatura.



Endurecibles por precipitación, combinan la resistencia a la corrosión de la serie 300 y la resistencia mecánica de la serie 400.

CLASIFICACIÓN 2000

L

Temperatura ºC

1800

1600

1400

A4

1200

1500 ºC





1000

800

A3

820 ºC

850 ºC



600

Fe

10

20

30

40

50

60

% Cromo

70

80

90

100

ALEANTES UTILIZADOS Estabilizadores de ferrita (alfágenos)

resistencia a la corrosión

Promueve la estructura austenítica

Cr 11-30%

Mo

resistencia a la corrosión por picadura

Ni 0-25%

Fe

0-7%

Mejora la ductilidad en caliente

Mn

Si

Aumenta la resistencia

resistencia a la oxidación

Nb

Estabilizadores de austenita (gammágenos)

1-10%

N

Ti Resistencia a la corrosión intergranular

C

PROPIEDADES MECÁNICAS 1400

Martensítico

1200

Tensión (MPa)

1000

Duplex (2205)

800

Austenítico (316)

600 400

Ferrítico (444Ti) 200 0 0

10

20

30

40

Deformación (%)

50

60

70

APLICACIONES DE LOS ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS 

Ambientes suaves con fácil mantenimiento o simplemente no oxidable. 



Ambientes con cloruros 



Tuberías, intercambiadores de calor, válvulas y depósitos.

Peligro de SCC

Ambientes con sulfuros a altas temperaturas.

ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS. APLICACIONES. 

0.1%C 



0.3%C 



Cuchillería, engranajes, cojinetes, cuerpos de válvulas.

0.6%C 



Material de construcción. Plantas químicas. Álabes de turbina. Cuerpos de armas.

Resortes. Cuchillas de afeitar.

1%C 

Instrumentos quirúrgicos, engranajes.

Pobre soldabilidad

ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS. APLICACIONES. 

Usados de forma extensa.  Tuberías,

intercambiadores de calor, depósitos y reactores en la industria de alimentos, química, farmacéutica, marina o del papel.



Los aceros más aleados son los usados en ambientes más agresivos.

Resistencia a la oxidación y termofluencia a altas temperaturas.

Buena tenacidad a temperaturas criogénicas. No magnético.

ACEROS INOXIDABLES DÚPLEX. APLICACIONES 

Alta resistencia para sustituir a los aceros austeníticos. 



Baja susceptibilidad a la corrosión en ambientes con cloruros.  



Esta mayor resistencia disminuye el peso y el costo.

Tanques, depósitos y tuberías Industria química, petrolera, gasística o del papel. Propulsores y bombas de agua de mar en plataformas marinas.

Alta resistencia a la corrosión por fatiga. 

Rodillos extrusores en la industria del papel.