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Polski¿Qué es el acero al carbono? Todo lo que debe saber
Qué es el acero al carbono
Antes de profundizar en las características del acero al carbono, aclaremos primero la definición de acero.
El acero es un tipo de aleación basada en el hierro. El hierro puro es frágil y propenso a la oxidación, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones industriales. Para solucionarlo, se añade carbono al hierro junto con elementos como el manganeso y el fósforo, para crear un material aleado. El término acero se refiere específicamente a aquellas composiciones con un contenido de carbono que oscila aproximadamente entre el 0,02% y el 2,14%. En cambio, el hierro se ha clasificado por tener menos del 0,008%. de contenido en carbono.
A medida que aumenta el contenido de carbono en el hierro, éste se vuelve más duro, pero al mismo tiempo más quebradizo. Aunque se vuelve menos propenso a la deformación bajo la fuerza, también se vuelve más susceptible a la rotura, especialmente cuando se somete a un impacto repentino o a fuerzas que superan su tolerancia. Por eso, los materiales utilizados en maquinaria y estructuras deben poseer tanto dureza como resistencia.
El acero contiene la cantidad justa de carbono para equilibrar la dureza y la resistencia del hierro.
Como ya se ha dicho, al acero se le añaden otros elementos, como manganeso, cromo y titanio, para crear aceros aleados y aceros especiales, cada uno con características distintas. Los aceros especiales con características como la resistencia a la oxidación o a las altas temperaturas se desarrollan en función de fines específicos.
Entre los distintos tipos de acero, el acero al carbono es el que no entra dentro de la categoría de los aceros aleados ni de los aceros especiales. En otras palabras, el acero al carbono es el acero en su estado natural, sin la adición de elementos o procesos especializados. El acero al carbono se define por tener un contenido elemental de elementos distintos del hierro y el carbono inferior a los valores especificados. Por ejemplo, el cromo está limitado al 0,3% o menos, y el titanio al 0,05% o menos.
El acero al carbono se clasifica en función de su contenido de carbono, lo que da lugar a tres categorías: acero con bajo contenido de carbono, acero con contenido medio de carbono y acero con alto contenido de carbono.
El acero con bajo contenido de carbono se refiere a materiales con un contenido de carbono que oscila entre el 0,02% y el 0,25%, el acero con contenido medio de carbono tiene un contenido de carbono entre el 0,25% y el 0,6%, y el acero con alto contenido de carbono contiene entre el 0,6% y el 2,14% de carbono.
El tipo de acero más utilizado: ¿Qué es el SS400?
El SS400 pertenece a una categoría de materiales SS (acero estructural) conocida como acero laminado estructural general.
El SS400 es un acero estructural de alta resistencia a la tracción, igual o superior a 400N/mm².
El SS400 es conocido por ser más asequible y accesible en comparación con otros materiales metálicos. También es fácil de procesar mediante métodos como la soldadura y el corte. Además, está disponible en forma de lámina y se utiliza habitualmente para el procesado de chapas metálicas, el corte por láser y aplicaciones similares. Sin embargo, el SS400 no puede someterse a tratamiento térmico (recocido). También es propenso a oxidarse, por lo que requiere tratamientos anticorrosión como el chapado o el ennegrecimiento.
Aplicaciones de SS400
El SS400 se utiliza como material estructural para puentes, barcos, etc., y abarca una amplia gama de aplicaciones, desde la maquinaria hasta la construcción. Cuando se piensa en crear algo utilizando hierro o acero, no es una exageración decir que el SS400 es el material que primero tienen en cuenta los diseñadores. El SS400 es un material muy utilizado.
Ventajas de SS400
- Asequibles y fácilmente disponibles
- Fácil de soldar
- Adecuado para procesos como el trabajo en chapa y el corte
- Gran versatilidad
Se trata de un material ampliamente distribuido y fácilmente disponible, lo que lo hace más asequible en comparación con otros materiales metálicos. Es más blando que materiales como el acero inoxidable, por lo que es fácil de procesar mediante métodos como el corte y el trabajo de chapa, lo que permite diversas aplicaciones. Por su bajo contenido en carbono y su resistencia a los efectos del calor, también es adecuado para la soldadura. Sin embargo, cuando se sueldan materiales más gruesos (25 mm o más), puede ser mejor utilizar materiales específicos para soldadura.
Desventajas del SS400
- No puede someterse a tratamiento térmico (recocido)
- Relativamente blando entre los materiales de hierro y acero
- Propensión a la oxidación: requiere una prevención de la corrosión como el chapado o la pintura.
Cuando se necesitan materiales más resistentes, hay que considerar otras opciones. Además, debido a su bajo contenido en carbono, el SS400 no puede someterse a tratamiento térmico, lo que impide la obtención de dureza superficial mediante tales procesos. Además, al ser susceptible de oxidarse, requiere protección mediante chapado, pintura u óxido negro (película de oxidación).
Tratamientos superficiales comunes para SS400
Dada su susceptibilidad a la oxidación, el SS400 suele someterse a tratamientos superficiales como el niquelado o el cromado. En los casos en que no se requiera una alta resistencia a la corrosión, como en las zonas no expuestas al agua, el tratamiento con óxido negro puede ser la mejor solución.
Lista de tratamientos superficiales comunes para SS400
- Película de tetróxido de hierro (ennegrecimiento): Las superficies de hierro se oxidan mediante productos químicos para crear una capa de tetróxido de trihierro (Fe3O4). Esto ayuda a prevenir la corrosión.
- Niquelado químico: El niquelado se aplica mediante reducción química. Combinado con tratamiento térmico. Aumenta la dureza superficial y mejora la resistencia.
- Cromado duro: Más grueso que el cromado decorativo, este cromado mejora la resistencia al desgaste y las propiedades de deslizamiento.
- Cromato trivalente: Tratamiento posterior al revestimiento realizado para mejorar la calidad del revestimiento, utilizado principalmente para el revestimiento electrogalvanizado.
Conclusión
Cl acero al carbono es un material esencial y versátil que encuentra su lugar en numerosas industrias y aplicaciones . Entre sus diversos tipos, el SS400 destaca como un grado ampliamente utilizado y fiable, apreciado por sus propiedades mecánicas y su rentabilidad. Su resistencia, soldabilidad y maquinabilidad lo convierten en la opción preferida para fines estructurales y de ingeniería. Al conocer las características y ventajas del SS400 y otras variantes del acero al carbono, los ingenieros y fabricantes pueden tomar decisiones con conocimiento de causa a la hora de seleccionar los materiales para sus proyectos. Con sus notables propiedades y su amplia utilidad, el acero al carbono sigue dando forma al mundo moderno de la fabricación y la construcción.
