Nomenclatura y Defnición de los aceros Existe una gran variedad en la orma de identifcar y clasifcar a los aceros. Sin embargo, la mayoría de los aceros utilizados industrialmente present presentan an una designaci designación ón normaliz normalizada ada expresad expresada a por medio de ciras, ciras, letras y signos. ay dos tipos de designaciones para cada tipo de material, una simbólica y otra num!rica. "a designación simbólica expresa normalmente las características ísicas, #uím #uímic ica as o tecn tecnol ológ ógic ica as del mater ateria iall y, en muc$o uc$oss cas casos, os, otra tras características suplementarias #ue permitan su identifcación de una orma m%s precisa. &or otr otro lado lado,, la design signa ación ión num! um!rica ica expres presa a una una codi codifc fca ación ción alanum!rica #ue tiene un sentido de orden o de clasifcación de elementos en grupos para acilitar su identifcación. En este caso, la designación no tiene un sentido descriptivo de características del material. Dada la gran variedad de aceros existentes, y de abricantes, $a originado el surgir de una gran cantidad de normativa y reglamentación #ue varía de un país a otro. Entre ellas podemos mencionar las de mayor aplicación internacional, como las americanas '(S( )'merican (ron and Steel (nstitute*, y 'S+ )'merican Society or +esting and aterials*, las normas alemanas D(N, o la (S- /01. Es impo import rtan ante te comp comprrende enderr las las die dierrente entess nome nomenc ncla latu tura rass de mayo mayorr apli aplica caci ción ón,, para para asi asi pode poderr tene tenerr un nocion nocion clar clara a de las las prop propie ieda dade dess mec%nicas del acero #ue estamos utilizando. 2ada reglamentación posee su 3código4 particular #ue clasifca los aceros en dierentes grupos como por e5emplo6 Según AISI
Iron and Steel Institute* utiliza un es#uema general "a norma '(S( ) American Iron para realizar la especifcación de los aceros mediante 7 n8meros6 AISI ZYXX
'dem%s de los n8meros anteriores, las especifcaciones '(S( pueden incluir un pref5o mediante letras para indicar el proceso de manuactura. 2abe Society y of Autom Automoti otive ve Engine Engineers ers* deci decirr #ue #ue las las espe especi cifc fcac acio ione ness S'E S'E )Societ emplean las mismas designaciones num!ricas #ue las '(S(, pero eliminando todos los pref5os literales. El signifcado de los anteriores anteriores campos de numeración es la siguiente6 XX indica el tanto por ciento )9* en contenido de carbono )2* multiplicado
por :00;
Y indi indica ca,, para para el caso caso de acer aceros os de alea aleaci ción ón simp simple le,, el por porcent centa5 a5e e
aproximado del elemento predominante de aleación;
Z indica el tipo de acero )o aleación*. "os valores #ue puede adoptar < son
los siguientes6 • • • • • • • •
<=:6 si se trata de aceros al 2arbono )corriente u ordinario*; <=>6 si se trata de aceros al Ní#uel; <=6 para aceros al Ní#uel?2romo; <=76 para aceros al olibdeno, 2r?o, Ni?o, Ni?2r?o; <=/6 para aceros al 2romo; <=16 si se trata de aceros al 2romo?@anadio; <=A6 si se trata de aceros 'l +ungsteno?2romo; <=B6 para aceros al Ni?2r?o.
2omo ya se indicó, la anterior designación puede incorpora tambi!n letras adicionales para indicar lo siguiente6 E . . . . 6 para indicar Cusión en $orno el!ctrico b%sico. . . . . 6 para indicar rados de acero con templabilidad garantizada. 2 . . . .6 para indicar Cusión en $orno por arco el!ctrico b%sico. . . . .6 para indicar alguna desviación del an%lisis de norma. +S . . .6 para indicar #ue se trata de una Norma tentativa. . . F . .6 para indicar #ue se trata de rados de acero con un probable contenido mayor de 0.000/9 en boro. . . . "26 para indicar rados de acero con extra?ba5o contenido en carbono )0.09 m%x.*. . . . C6 rados de acero autom%tico. ' continuación se ad5unta una tabla resumen de distintos tipos de aceros y su contenido aproximado de elementos principales de aleación, seg8n '(S(6 'ceros seg8n '(S(
&or otro lado, la norma '(S( específca a los aceros inoxidables utilizando n8meros6
'ceros (noxidables martensíticos6
76 Fase 2r. edio?alto carbono. /6 Fase 2r, o. Fa5o carbono. E5emplos6 '(S( 7:0, '(S( 7:1, '(S( 7:, '(S( 770, '(S( /0:, '(S( /0>, '(S( /0, '(S( /07.
(noxidables erríticos6
76 Fase 2r. Fa5o carbono. E5emplos6 '(S( 70, '(S( 77>, '(S( 771.
(noxidables austeníticos6
6 Fase 2r, Ni. Fa5o carbono. >6 Fase 2r, Ni, n. Fa5o carbono. E5emplos6 '(S( 0>, '(S( 07, '(S( :1, '(S( 0, '(S( >0>. &ara los aceros para $erramientas, la norma '(S( $a ormulado códigos específcos seg8n la siguiente tabla6 Codificación de Aceros para Herramientas, según AISI Grupo Símbolo Descripción
Alta velocidad (rápidos) Alta velocidad (rápidos) Traba+o en caliente Traba+o en /río Traba+o en /río Traba+o en /río 1esistencia al impacto 2ropósitos especí/icos 2ropósitos especí/icos 'oldes Templables al agua
T ' , A D 0 S 3 4 2 W
Base Tugsteno (%W !!"#$!&) Base 'olibdeno (%'o "$!*"*) Base -r. W. 'o 'edia aleación. temple al aire Alto -r. alto - (%-r !!"$!"$) Templables al aceite 'edio carbono. al Si Ba+a aleación. medioalto carbono Alto carbono. al W Ba+a aleación. ba+o carbono Alto carbono
Según SAE
"a norma S'E )Society o 'utomotive Engineers* clasifca los aceros en distintos grupos, a saber6 '2EG-S '" 2'GF-N-6 "a denominación #ue emplea la normativa S'E para los aceros al carbono es seg8n el siguiente es#uema6 SAE 10XX, donde indica el contenido de 2arbono )2*.
E5emplos6 S'E :0:0 )con un contenido en carbono entre 0,0B ? 0,: 92*, S'E :070 )0, ? 0,7 92* &or otro lado, dentro de los aceros al carbono, seg8n su contenido, se pueden dierenciar los siguientes grupos6 • • • •
'ceros de muy ba5o 9 de carbono )desde S'E :00/ a :0:/* 'ceros de ba5o 9 de carbono )desde S'E :0:1 a :00* 'ceros de medio 9 de carbono )desde S'E :0/ a :0/* 'ceros de alto 9 de carbono )desde S'E :0// a :0H/*.
'2EG-S DE ED(' '"E'2(IN6 Son aceros al n, y su denominación seg8n S 'E es del tipo6
SAE 15XX, donde el porcenta5e de n varía entre :,>0 y :,1/, seg8n el 92.
E5emplos6 S'E :/>7, con contenido en el rango de :,>0 ? :,/0 9n, y son empleados para construcción de engrana5es; S'E :/7>, indica un contenido del :,/ ? :,1/ 9n, y son empleados para temple. '2EG-S DE CJ2(" 'KL(N'F("(D'D I '2EG-S GESL"CLG'D-S6 El es#uema de denominación de estos aceros, seg8n S'E, es de la siguiente orma6
SAE 11XX y SAE 12XX
Son aceros de alta ma#uinabilidad. "a presencia de gran cantidad de suluros genera viruta pe#ueMa y dado #ue los suluros poseen alta plasticidad, !stos act8an como lubricantes internos. No son aptos para soldar, ni para someterlos a tratamientos t!rmicos, ni or5a debido a su ba5o punto de usión. E5emplos6 S'E ::, donde el contenido de S oscila entre 0,0B ? 0,: 9S; S'E :>, para este acero el contenido oscila entre 0,>7 ? 0, 9S. Este tipo de aceros pueden dividirse a su vez en tres grupos6 •
•
•
rupo ( )S'E :::0, ::::, :::>, :::, :>":, :>":7, y :>:/*6 Son aceros eervescentes de ba5o 9 de carbono, con excelentes condiciones de ma#uinado. "os de la serie :>00 incorporan el ósoro y los " contienen plomo. rupo (( )S'E ::0B, ::0H, :::1, :::A, :::B y :::H*6 Son un grupo de acero de ba5o 9 de carbono y poseen una buena combinación de ma#uinabilidad y respuesta al tratamiento t!rmico. &or ello, tienen menor contenido de ósoro, y algunos de azure, con un incremento del 9 de n, para aumentar la templabilidad permitiendo temples en aceite. rupo ((( )S'E ::>, ::A, ::H, ::70, ::7:, ::77, ::7/, ::71 y ::/:*6 Estos aceros de medio contenido 9 de carbono combinan su buena ma#uinabilidad con su respuesta al temple en aceite.
'2EG-S '"E'D-S6 Se considera #ue un acero es aleado cuando el contenido de un elemento excede uno o m%s de los siguientes límites6
• • • •
:,1/9 de manganeso )n* 0,109 de silicio )Si* 0,109 de cobre )2u* ó cuando $ay un 9 especifcado de cromo, ní#uel, molibdeno, aluminio, cobalto, niobio, titanio, tungsteno, vanadio o zirconio.
' continuación se indican su denominación S'E seg8n los elementos de aleación #ue lleven incorporados6 •
Ni6 Denominación SAE: 23XX, 25XX
•
2r?Ni6 Denominación SAE: 31XX, 32XX, 33XX, 34XX
E5emplo6
S'E ::/ ):,>/ 9Ni y 0,10 a 0,B0 92r*, #ue orece una gran tenacidad y templabilidad •
o Denominación SAE: 40XX, 44XX
Son aleaciones #ue aumenta levemente la templabilidad del acero. •
2r?o Denominación SAE: 41XX
Son aleaciones #ue poseen :,00 92r y de 0,:/ a 0,0 9o. •
2r?Ni?o Denominación SAE: 86XX
&resentan aleaciones del 0,70 a 0,A0 92r, 0,70 a 0,10 9Ni y 0,:/ a 0,0 9o. E5emplos6 S'E B1>0, para cementación; S'E B170, para temple y revenido. •
Si?n Denominación SAE: 2XX
&oseen aproximadamente :,70 9Si y :,00 9n. Son aceros muy adecuados para resortes, dado #ue tienen excelente resistencia a la atiga y templabilidad. &ara resortes de menos exigencias se suele utilizar el S'E :0A0. &or otro lado, los aceros aleados se pueden clasifcar en dos grandes grupos seg8n sus aplicaciones6 :. 'ceros aleados de ba5o 9 de carbono, para cementar. ' su vez, este grupo se puede dividir, seg8n su templabilidad en6 De ba5a templabilidad )series S'E 7000, /000, /:00, 1:00 y B:00*; •
De templabilidad intermedia )series S'E 700, 7700, 7/00, 7100, 7A00, B100 y BA00*; De alta templabilidad )series S'E 7B00 y H00*.
•
•
>. 'ceros aleados de alto 9 de carbono, para temple directo. ' su vez, este grupo se puede subdividir seg8n el contenido de carbono6 •
2ontenido de carbono nominal entre 0,0 ? 0,A 96 pueden templarse en agua para piezas de secciones moderadas o en aceite para las pe#ueMas. Baja templabilidad Media templabilidad
•
SAE 1330, 1335, 4037, 4130, 5130, 5132, 5135, y 8630 SAE 4135, 4137, 8637 y 94B30
2ontenido de carbono nominal entre 0,70?0,7> 96 se utilizan para piezas de medio y gran tamaMo #ue re#uieren alto grado de resistencia y tenacidad.
Baja templabilidad Media templabilidad Alta templabilidad •
Media templabilidad Alta templabilidad
SAE 5046, 50B44, 50B46, 5145 SAE 4145, 5147, 5150, 81B45, 8645, 8650 SAE 4150, 86B45
2ontenido de carbono nominal 0,/0?0,10 96 se utilizan para resortes y $erramientas manuales. Media templabilidad Alta templabilidad
•
SAE 50B50, 5060, 50B60, 5150, 5155, 51B60, 6150, 8650, 9254, 9255, 9260 SAE 4161, 8655, 8660
2ontenido de carbono nominal :,0> 96 se utilizan para pistas, bolas y rodillos de co5inetes, adem%s de otras aplicaciones en las #ue se re#uieren alta dureza y resistencia al desgaste. 2omprende tres tipos de acero, cuya templabilidad varía seg8n la cantidad de cromo #ue contienen. Baja templabilidad Media templabilidad Alta templabilidad
SAE 50100 SAE 51100 SAE 52100
'2EG-S (N-(D'F"ES6 Se dividen en los siguientes grupos6 'usteníticos6 E5emplos6 AISI 302XX, donde no es el porcenta5e de 2 :A?:H 9 2r; 7?B 9 Ni; 1?B 9 n
•
AISI 303XX,
B?: 9 2r; B?:7 9 Ni •
artensíticos E5emplo6 AISI 514XX
:: ? :B 9 2r •
8640,
2ontenido de carbono nominal 0,7/?0,/0 96 se utilizan en engrana5es y otras piezas #ue re#uieran alto dureza, resistencia y tenacidad. Baja templabilidad
•
SAE 1340, 4047, 5140 SAE 4140, 4142, 50B40, 8642, 8740 SAE 4340
Cerríticos E5emplos6 AISI 514XX, 515XX
&oseen ba5o 9 de 2 y alto 2r ):0 ? >A 9* por lo #ue pueden mantener la estructura errítica a8n a altas temperaturas. '2EG-S DE '"+' GES(S+EN2(' F'O' '"E'2(IN6 "a denominación S'E de estos aceros es del tipo H, donde P :0 lbQpulg>, indica el límite el%stico del acero. E5emplo6 SAE 42!
'2EG-S &'G' EGG'(EN+'S6 Se denominan seg8n las siguientes letras6
•
"6 +emplables al agua. No contienen elementos aleantes y son de
alto 9 de carbono )0,A/ a :.009*. Son los m%s económicos y en general tienen limitación en cuanto al di%metro, debido a su especifcación de templabilidad. &ara traba5os en río se usan los siguientes6 •
•
•
0 para indicar #ue sólo son aptos para traba5o en río, dado #ue si se
aumenta la temperatura disminuye la dureza. A si est%n templados al aire. No soportan temple en aceite pues se fsurarían. Se usan para ormas intrincadas )matrices* dado #ue el alto contenido de cromo )2r* otorga temple $omog!neo. # o de alta aleación. 2ontienen alto 9 de carbono para ormar carburos de 2r ):,:0 ? :,B0 92*. &oseen una gran resistencia al desgaste.
&ara traba5o en caliente6 $ 'ceros r%pidos6 • • •
% en base a tungsteno & en base a molibdeno S son aceros para $erramientas #ue traba5an al c$o#ue.
Según ASTM
"a norma 'S+ )'merican Society or +esting and aterials* no especifca la composición directamente, sino #ue m%s bien determina la aplicación o su %mbito de empleo. &or tanto, no existe una relación directa y biunívoca con las normas de composición. El es#uema general #ue esta norma emplea para la numeración de los aceros es6 Donde6
YXX
Y es la primera letra de la norma #ue indica el grupo de aplicación seg8n la
siguiente lista6
• • • •
• •
'6 si se trata de especifcaciones para aceros; F6 especifcaciones para no errosos; 26 especifcaciones para $ormigón, estructuras civiles; D6 especifcaciones para #uímicos, así como para aceites, pinturas, etc. E6 si se trata de m!todos de ensayos; -tros...
' continuación se ad5unta una tabla con las características de los aceros #ue son m%s comunes, seg8n esta norma6
Geerencia )revisar o5o* • •
• •
$ttp6QQingemecanica.comQtutorialsemanalQtutorialn:0:.$tml $ttp6QQRRR.tubocobre.netQliteraturapdQcobrenomenclaturaacero.pd $ttp6QQes.slides$are.netQabioH70/:/0:B11Qnomenclatura?del?acero $ttps6QQes.RiTipedia.orgQRiTiQ'(S(?S'E
