CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS AL CARBONO Y ACEROS ALEADOS
Summary
TLDREl guion del video explica los conceptos básicos de los aceros, diferenciando entre metales y no metales, y detallando cómo los metales son buenos conductores de electricidad y calor. Se describe la creación de aleaciones, como el acero, que es una mezcla de hierro y carbono con propiedades únicas. Se menciona el diagrama de fase de hierro y carbono, crucial para entender las distintas fases del acero y su comportamiento. Además, se explora la clasificación de aceros según la norma SAE y ASTM, destacando la importancia de conocer las especificaciones de los materiales para la fabricación y la soldadura.
Takeaways
- 🔍 El acero es una aleación de hierro (Fe) y carbono (C), con porcentajes de carbono entre 0.02% y 2%.
- ⚙️ Los metales son elementos que suelen ser buenos conductores de electricidad y calor, mientras que los no metales no conducen electricidad y son frágiles.
- 🔩 La clasificación de los aceros se basa en el porcentaje de carbono y la presencia de otros elementos, dando lugar a aceros al bajo carbono, dulces, al medio carbono y al alto carbono.
- 📊 El diagrama de fase de hierro-carbono es crucial para entender las diferentes fases y propiedades del acero en función de la temperatura y el contenido de carbono.
- 🧩 Los aceros se pueden clasificar también según su resistencia a la corrosión y su maleabilidad, como hierro fundido dúctil, gris, maleable, blanco, de grafito u otras aleaciones.
- 🔬 La especificación de un acero se define mediante organismos de normalización internacionales como la ASTM, SAE, DIN e ISO, que establecen normas y estándares.
- 📐 La clasificación SAE utiliza un sistema de 4 dígitos, donde los primeros dos dígitos indican el tipo de elemento principal y los dos últimos, el porcentaje de ese elemento en la aleación.
- 🛠️ Los aceros aleados son formados por la combinación del acero al carbono con otros elementos de aleación, mejorando sus propiedades mecánicas y termodinámicas.
- 🏭 Los aceros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones industriales, desde la fabricación de perfiles estructurales hasta la producción de tornillos y placas.
- ⚒️ La elección del material de soldadura adecuado depende de la especificación del acero, lo que requiere un conocimiento profundo de sus propiedades y composición.
Q & A
¿Qué son los metales y no metales según el guion?
-Los metales son sustancias elementales cristalinas en su forma sólida, buenos conductores de electricidad y calor, como el hierro, aluminio y cromo. Los no metales son sustancias que no conducen electricidad, son frágiles o son gases, como el hidrógeno, oxígeno o carbono.
¿Cómo se define una aleación según el guion?
-Una aleación es un material que contiene una mezcla de dos o más metales o elementos no metálicos, y posee propiedades diferentes de sus metales base, como mayor resistencia o ligereza.
¿Cuál es la composición básica del acero?
-El acero es una aleación de hierro (Fe) y carbono (C), con proporciones de carbono entre 0.02% y 2%, y puede contener también otros elementos como manganeso, fosforo y silicio.
¿Qué es el diagrama de fase hierro-carbono y qué muestra?
-El diagrama de fase hierro-carbono muestra las diferentes fases en las que se encuentra el acero en función de las temperaturas y los porcentajes de carbono añadidos, y representa características y comportamientos del acero relacionados con su estructura cristalina.
¿Qué pasa con el acero cuando su contenido de carbono es mayor al 2%?
-Cuando el contenido de carbono es mayor al 2%, el material deja de ser considerado acero y se clasifica como hierro fundido, que es uno de los materiales ferrosos más utilizados.
¿Cuáles son las diferencias entre los aceros al bajo carbono, dulces, al medio carbono y al alto carbono?
-Estos términos se refieren a la clasificación de aceros según su porcentaje de carbono: bajo carbono (0.02% - 0.25%), dulces (0.25% - 0.6%), medio carbono (0.6% - 0.9%) y alto carbono (0.9% - 2%), cada uno con propiedades y aplicaciones distintas.
¿Qué es un acero aleado y cómo se diferencia de un acero al carbono simple?
-Un acero aleado es un tipo de acero que se forma al combinar el acero al carbono con otros elementos de aleación en proporciones del 1% al 50%. Esto mejora sus propiedades termodinámicas y mecánicas en comparación con un acero al carbono simple.
¿Qué organizaciones son responsables de establecer las especificaciones de los aceros y cómo lo hacen?
-Organizaciones de normalización internacionales como la ASTM, SAE, DIN e ISO establecen especificaciones de aceros para asegurar calidad, seguridad y eficiencia. Utilizan sistemas de clasificación basados en la composición química y tratamientos térmicos.
¿Cómo se clasifican los aceros según la SAE y cuál es la diferencia entre un acero SAE 1010 y un SAE 1030?
-La SAE clasifica los aceros usando una descripción de 4 dígitos, donde los dos primeros dígitos indican el tipo de elemento principal y los dos últimos indican el porcentaje de ese material. Un acero SAE 1010 es un acero al bajo carbono, mientras que un SAE 1030 es un acero al alto carbono.
¿Qué es el ASTM A-36 y para qué se usa?
-El ASTM A-36 es una especificación de acero que define la composición de elementos y tratamientos térmicos. Es un acero dulce que se utiliza en la fabricación de placas y perfiles estructurales debido a sus propiedades de resistencia y maleabilidad.
Outlines
🔩 Introducción a los tipos de acero y sus propiedades
Este párrafo introduce los diferentes tipos de acero, como el acero ASTM, SAE, acero dulce, austenítico, acero forjado y estructural. Se explica que los metales son sustancias cristalinas que son buenos conductores de electricidad y calor. Los elementos se combinan para formar aleaciones, como el acero, que es una mezcla de hierro y carbono con porcentajes de carbono entre 0.02% y 2%. Además, se mencionan otros elementos como manganeso, fosforo y silicio que también forman parte de la composición del acero. Se destaca la importancia del diagrama de fase hierro-carbono para entender las diferentes fases y propiedades del acero en función de la temperatura y el contenido de carbono. Finalmente, se menciona la existencia de aceros con más del 2% de carbono, que se consideran hierro fundido, y se habla de su clasificación y uso en diferentes aplicaciones.
🔧 Aceros al carbono y su clasificación según la norma SAE y ASTM
Este párrafo profundiza en la clasificación de los aceros al carbono, explicando cómo se pueden mejorar sus propiedades al agregar otros elementos para convertirse en aceros aleados. Se mencionan elementos como boro, selenio, manganeso, silicio, plomo, cromo, molibdeno, vanadio y níquel. Se habla sobre la importancia de conocer las especificaciones de los materiales para la fabricación y la soldadura, y se introducen las normas SAE y ASTM como organismos que establecen estas especificaciones. Se describe cómo la clasificación SAE utiliza un sistema de cuatro dígitos para identificar el tipo de acero y su composición, y se da un ejemplo de cómo se clasifican los aceros al carbono según su contenido en carbono. También se menciona la existencia de aceros aleados con diferentes elementos y sus aplicaciones específicas, como en la fabricación de perfiles y tornillos estructurales.
Mindmap
Keywords
💡Acero ASTM
💡SAE
💡Acero dulce
💡Acero austenítico
💡Hierro fundido
💡Diagrama de fase hierro-carbono
💡Aleación
💡Acero al carbono
💡Acero aleado
💡Organizaciones de Normalización
Highlights
Definición y distinción básica entre metales y no metales.
Características de los metales como buenos conductores de electricidad y calor.
Importancia de la tabla periódica para entender el comportamiento de los elementos.
Explicación de las aleaciones y sus propiedades únicas.
Introducción al acero como una aleación de hierro y carbono.
Influencia del porcentaje de carbono en las propiedades del acero.
Otros elementos que forman parte de la composición del acero.
Clasificación de aceros según su contenido de carbono.
Explicación del diagrama de fase hierro-carbono y sus fases.
Diferenciación entre acero y hierro fundido según el contenido de carbono.
Propiedades y clasificación de los hierros fundidos.
Importancia de las proporciones de elementos en la identificación de aceros.
Introducción a la clasificación SAE de aceros y su sistema de numeración.
Uso de aceros según su clasificación SAE en diferentes aplicaciones.
Descripción de aceros aleados y sus elementos adicionales.
Mencion de organismos de normalización como ASTM y SAE.
Clasificación ASTM de aceros y sus especificaciones técnicas.
Aplicación práctica de la especificación ASTM en la fabricación de perfiles y tornillos.
Importancia del conocimiento de las especificaciones para la selección adecuada de materiales.
Transcripts
¿sabes que es un acero ASTM, SAE , acero dulce, austenítico, acero forjado o acero estructural?
Aquí te explico un poco de ellos.
Empezaremos por definir y hacer una distinción desde lo básico y empezaremos por los elementos,
los cuales se clasifican en metales y no metales,
los no metales son todas aquellas sustancias que no conducen electricidad
son frágiles a la manipulación o son gases, como el hidrogeno, oxigeno o carbono.
los metales son sustancias elementales, que son cristalinos en su forma sólida y se encuentran de manera natural en los minerales.
suelen ser buenos conductores de la electricidad y el calor, como el hierro , aluminio y cromo.
Si, así como lo aprendiste en la tabla periódica donde se agrupan de acuerdo a ciertas características
Y donde se nos presenta información como su símbolo químico, numero atómico y nombre.
Información importante para entender su comportamiento
de estructura cristalina individual y en combinación con otros elementos,
lo cual explica muchos comportamientos a nivel de metalurgia de materiales y metalurgia de soldadura,
de lo cual hablaremos en futuros videos
Estos elementos al combinarse forman una aleación lo cual es un material que contiene una mezcla de dos o más metales
o elementos no metálicos y posee propiedades diferentes de sus metales base como, por ejemplo, mayor resistencia o ligereza
Una de las aleaciones más comunes las forman el hierro y el carbono.
Los cuales forman el acero que es una aleación de hierro (fe) y carbono (c), este último en distintas proporciones entre 0.02% y 2%,
y que según el tratamiento aplicado adquiere diferente dureza, elasticidad, maleabilidad, ductilidad o resistencia ,
sin embargo estos no son los únicos elementos que la forman, también los forman manganeso, fosforo, silicio entre otros.
Es decir todos estos elementos se combinan ya sea por que están presentes de manera intencional o no y que se mezclan hasta un punto de fusión
En diferentes porcentajes y dependiendo de esto es que se formaran los diferentes tipos de aceros.
Que van desde el 0.02 % al 2% en carbono, siendo este porcentaje de carbono una unidad de medida para clasificarlos.
Y darles un nombre para distinguirlos en: aceros al bajo carbono, aceros dulces, acero al medio carbono y acero al alto carbono.
Con rangos de porcentajes para cada tipo, ¿ Pero por que se llaman aceros al carbono?
por que se distinguen de otros aceros con diferentes componentes y proporciones que entran en otra clasificación,
como son los aceros al silicio o los aceros inoxidables.
Pero para poder comprender más acerca del acero se necesita conocer algo llamado diagrama de fase hierro carbono
El cual nos muestra la fase en la que se encuentra el acero en las diferentes temperaturas y porcentajes añadidos de carbono
Estas fases reciben un nombre y representan una característica y comportamiento del acero
el cual tiene que ver con la estructura cristalina antes mencionada.
Y en el cual se pueden ver las diferencias de estructura a nivel granular del acero dependiente de su temperatura y % de carbono
Ya sea que se forme austenita, ferrita, cementita , o cualquier otro tipo de fase
Este tema es muy importante de aprender, por lo cual te recomiendo este atento a los próximos videos
Pero entonces, regresando a los tipos de aceros encontramos en el diagrama de fase lo siguiente
Que en la parte de abajo del diagrama de fase se localiza esta clasificación
dependiendo del porcentaje de carbono como lo hemos venido mencionando
abajo se ve clasificado A, B, C y D, dependiendo del % de carbono
Pero que pasa, Cuando el contenido de carbono que se agrega es mayor al 2% ,
pues que este ya no se clasifica como un acero, sino como un hierro fundido.
Es decir que en el diagrama de fase todo lo que esta después del 2% de carbono es hierro fundido.
El hierro fundido es uno de los materiales ferrosos más utilizados, contiene por lo regular más de 2% de carbono y más 1% de silicio
al igual que fosforo, manganeso y azufre.
Con una aleación adecuada, la resistencia a la corrosión de los hierros fundidos puede igualar a la de los aceros inoxidables
y las aleaciones a base de níquel en muchos servicios.
Estos se clasifican en hierro fundido dúctil, hierro fundido gris, hierro fundido maleable,
hierro fundido blanco, de grafito o aleaciones de hierro fundido.
De este tema se explicara en otros videos posteriormente.
Lo interesante de entender estas proporciones es el uso que se les puede dar, así como la identificación de sus especificaciones.
La cuales nos permiten conocer de acuerdo a las proporciones de elementos y tratamientos térmicos como es su comportamiento metalúrgico
Y comprender los efectos de la soldadura, su correcta aplicación y clasificación.
Pero, regresando al asunto de los aceros al carbón y ya conociendo el porcentaje de carbono y la clasificación de ellos de acuerdo a este,
que a un acero al carbono se le puede ahora agregar mas elementos y clasificar como:
Un acero aleado, el cual se forman cuando el acero al carbono se combina con cualquier otro elemento de aleación,
en proporciones entre 1% y 50 %. con esto se mejoran sus propiedades desde termodinámicas hasta mecánicas.
Los elementos que se usan con mayor frecuencia son el boro, selenio, manganeso, silicio, plomo, cromo, molibdeno, vanadio, y el níquel.
Forman así aceros al carbono de baja aleación y aceros al carbono de alta aleación,
Explicar mas a detalles es importante sin embargo lo dejare para otro video
Habiendo entendido como se clasifican los aceros al carbón y que al adicionarles ciertos elementos se convierten en aceros aleados
debemos ahora comprender que esto es de manera general, sin embargo en la práctica los aceros no los encontramos de esta manera
es decir cuando vamos a soldar un material, o fabricar una pieza o al realizar una compra no vamos a pedir un acero al bajo carbono
lo que se debe es conocer la especificación del material
Y esta nos la definen la entidad que desarrolla esta especificación,
aquí hago un paréntesis para explicar que existen Organizaciones Internacionales de Normalización,
cuya actividad es la elaboración de normas, estándares o especificaciones para asegurar la calidad, seguridad y eficiencia de productos y servicios
y algunas de las cuales puede ser la ASTM, SAE, DIN e ISO por mencionar algunas
Conozcamos un poco la clasificación SAE, esta usa una descripción de 4 dígitos ,
en la que los dos primeros indican tipo de elemento en de acuerdo a su clasificación por así decirlo principal
y los dos dígitos posteriores indicaran el porcentaje de este material en su agregado.
Esta clasificación es relativamente sencilla ya que como podemos ver un acero que inicia el digito 10 es un acero al carbono
entonces un acero SAE 1005 al 1010 es un acero al bajo carbono, un SAE 1016 al 1030 un acero dulce
y así sucesivamente como se muestra.
Y estos aceros se usan ya transformados en barras, placas, etc
Tenemos también Aceros aleados al níquel, al cromo níquel, al molibdeno ,por mencionar algunos.
Los cuales se usan en tornillería, flechas, cigüeñales, u otros comerciales, pero esta no es la única manera de clasificar los aceros
Existe otro organismo llamado ASTM que desarrolla sus propias especificaciones y que en muchos casos es similar o no a las SAE
y que describe la proporción de elementos y cuales para un acero por ejemplo : ASTM A-36 o un ASTM A-307 junto con más información como tratamiento térmico,
en este caso se requiere revisar las proporciones de elementos para poder comprender qué tipo de acero es, en esta ocasión les puedo decir que es un acero dulce
Y se usan en la fabricación de tornillos y placas
Un acero aleado por ejemplo es un ASTM 572- grado 50 o un ASTM F-3125 grado A-325 O GRADO A-490
Los cuales se usan en la fabricación de perfiles IR o tornillos estructurales
Entonces estos son los productos que podemos encontrar de manera comercial ya solicitándolos de acuerdo a una especificación
conociendo estos materiales, metales o elementos y su composición, podemos tener un mejor entendimiento
de la identificación del material de aporte de soldadura que mejor cumpla con los requisitos de esta unión.
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