Las clases de acero
Los tipos de acero se clasifican en grupos de acuerdo a sus características y / o uso preferido.
Acero
Se denomina acero a todas las aleaciones metálicas, cuyo componente principal es el hierro con un porcentaje de masa de carbono C inferior al 2 %. Los dos grupos principales del acero se conocen como aceros de calidad y aceros especiales. Dependiendo de la combinación de los elementos de aleación, varía el carácter del acero: muy suave y por ello dúctil, o también duro y frágil.
Características de uso
Las características de uso de un acero están marcadas por los elementos de aleación en combinación con un tratamiento térmico adecuado. De este modo, pueden ser establecidas para una amplia gama de aplicaciones: muy suave y dúctil (como la hojalata para envases de alimentos), o incluso duro y frágil (como el acero templable para cuchillas industriales). Los desarrollos modernos están orientados a producir un acero duro y tenaz al mismo tiempo, por ejemplo: como una contribución para la construcción ligera de máquinas.
Aceros de calidad
Son aceros de calidad todos los aceros aleados y no aleados que se clasifican por el número del grupo de aceros 1.00xx hasta 1.09xx. Por lo general, solo tienen muy pocas características definidas, por ejemplo, el límite de estricción mínimo del acero para construcciones: 1.0570 (S355J2G3) con un límite elástico de 355 Mpa como mínimo.
Acero especiales
Son aceros especiales todos los aceros aleados y no aleados que se clasifican por el número del grupo de aceros 1.1xxx hasta 1.89xx. En general, tienen un alto grado de pureza y se caracterizan por su bajo contenido de fósforo y azufre. Por lo tanto, se pueden declarar por definición todos los aceros para herramientas, aceros rápidos y nitrurados, como aceros especiales.
Acero para herramientas no aleado
Los aceros para herramientas no aleados tienen, de conformidad con DIN 10 020, la proporción correspondiente de elementos de aleación por debajo de los límites específicos. En primer lugar, están definidos por un contenido de carbono entre 0,40 – 1,40 %. Después de un tratamiento térmico específico pueden destacarse por su elevada dureza superficial, alta resistencia al desgaste y excelente capacidad de corte, con un núcleo tenaz (puro temple de cáscara). Se utilizan para herramientas sencillas, sujetas a bajas exigencias. Tratados térmicamente, se pueden utilizar hasta una temperatura de trabajo de 200 °C, por ejemplo: 1.1730.
Acero para herramientas aleado
Los aceros para herramientas aleados se caracterizan por tener al menos un elemento de aleación, cuya presencia está por encima de los límites específicos de conformidad con DIN 10 020. De esta manera, es posible una alta aceptación del temple (dependiendo de la aleación incluso buena templabilidad a corazón de toda la sección transversal de las piezas), elevada resistencia al desgaste y / o alta tenacidad. Esto permite que sean aptos para la elaboración y procesamiento de diversos materiales, tales como chapas o plásticos. En función a la temperatura de trabajo se dividen en las categorías de acero para trabajar en frío (temperatura de trabajo permanente hasta 200 °C), así como acero para trabajar en caliente (temperatura de trabajo permanente superior a 200 °C) y acero rápido (temperatura de trabajo permanente hasta 600 °C). Independientemente de la temperatura a menudo se clasifican nuevamente, orientados a la utilización, en acero de moldes para plástico, por lo cual aquí, el carácter de un acero satisface las exigencias de la transformación de plásticos. Esto incluye prácticamente todos los aceros de herramientas convencionales y los aceros estructurales de calidad.
Acero para trabajar en frío
Sobre la base de aceros aleados para trabajar en frío se elaboran herramientas que permiten trabajar tanto con arranque de virutas (cortar), así como sin arranque de éstas (estampar) a temperaturas de hasta 200 °C. Estos aceros deben ser lo suficientemente fuertes y resistentes a la presión, así como poseer una alta resistencia al desgaste. Las propiedades son el resultado de la combinación específica de los elementos de aleación: mayores contenidos de cromo producen carburos duros que, por ejemplo, aumentan la resistencia al desgaste. La adición de molibdeno, vanadio y tungsteno / volframio puede optimizar esta propiedad. Principalmente, los aceros para trabajar en frío deberán ser suficientemente aptos para ser trabajados y durante el tratamiento térmico posterior, presentar poca variación en las medidas. Por ejemplo: 1.2842 – UNE F.5229.
Acero para traajar en caliente
Sobre la base de aceros para trabajar en caliente se fabrican herramientas, las cuales en la práctica incluso permiten trabajar en frío hasta 200 °C (herramientas de sujeción, armaduras), cuyas aleaciones en particular posibilitan su uso con temperaturas de trabajo permanente mayores a 200 °C (forja, laminado en caliente, cizallado en caliente). Estos aceros tienen una alta termorresistencia, tenacidad en caliente elevada, resistencia al desgaste y al choque térmico, siendo también altamente resistentes al revenido.
Elementos de aleaciones importantes son, junto a los del acero para trabajar en frío, níquel, molibdeno y cobalto. Por ejemplo: 1.2343 – UNE F.5317.
Acero rápido
Los aceros rápidos se utilizan sobre todo para herramientas que se desempeñan a altas velocidades (fresa). De alta aleación (con elementos generadores de carburo como cromo, molibdeno, tungsteno / volframio y vanadio, o bien cobalto en caso de exigencias térmicas especiales), lo cual posibilita el aumento de la velocidad de corte hasta en 10 veces más, comparado con los aceros de baja aleación, ya que están provistos de una termorresistencia, resistencia al desgaste y al revenido extremadamente alta, así como una excelente dureza en caliente. Se denominan también HSS (High Speed Steel). Por ejemplo: 1.3343 – UNE F.5603.
Acero de moldes para plástico
Aceros de moldes para plástico es el término genérico para los aceros que debido a sus propiedades, junto a su utilización para trabajar en frío o en caliente, se emplean en el área de la elaboración y transformación de plásticos. Dado que las exigencias son muy variadas, se emplean muchos aceros para herramientas y aceros estructurales de alta calidad disponibles para la producción de piezas plásticas. Se hace una distinción entre herramientas de moldeo por inyección (en este caso el plástico endurece en el molde, como insertos de moldes) y herramientas de moldeo por fundición (en este caso el acero está constantemente en contacto con el plástico líquido, como herramientas de extrusión). Los aceros de moldes para plástico, por ejemplo, deben presentar una gran aptitud para el pulido en atención a la alta calidad de la superficie de los productos terminados (alto grado de pureza), ser termorresistentes, así como, resistentes a la presión y al desgaste. Además, durante la transformación de productos de PVC, deben ser inoxidables y resistentes a los ácidos. Por ejemplo: 1.2316 – UNE F.5267.
Acero resistente a la corrosión y a los ácidos
Los aceros resistentes a la corrosión tienen, generalmente, un alto contenido de aleación al cromo (al menos 12 %), por ejemplo: 1.2083 – UNE F.5263.
Esto no garantiza necesariamente la absoluta ausencia de óxido, pero evita las picaduras problemáticas. Aún más capaces son los aceros resistentes al ácido, los cuales además presentan un contenido de níquel sobre el 8 % mínimo, por ejemplo: 1.4301 – UNE F. 3504.
Los aceros resistentes a la corrosión y a los ácidos se utilizan, por lo general, en el área del procesamiento de alimentos y de la industria química. Dependiendo de la composición de la aleación, la estructura puede ser martensítica (1.2316 – UNE F.5267, magnetizable) o austenítica (1.4301 – UNE F.3504, no magnetizable).
Acero de cementación
Los aceros de cementación son aquéllos que van desde los aceros no aleados hasta los de aleación media, que generalmente tienen menos de un 0,25 % de carbono. A temperaturas > 920 °C se efectúa un enriquecimiento de carbono (cementación), ya sea a través de polvo / granulado, gas o baño de sales. El carbono se difunde en la zona superficial de la pieza, con una profundidad de 1,5 a 2 mm. Después de la carburación, se aplican diversos procedimientos combinados de temple, los cuales tienen en cuenta la necesidad de temperaturas variadas en atención al contenido diferente de carbono en la superficie y el núcleo. Los aceros de cementación alcanzan un endurecimiento superficial de hasta 62 HRC, mientras que la dureza del núcleo está determinada por el contenido de la aleación. Por ejemplo: 1.7131 – UNE F.1516, 1.2162.
Acero bonificado
Los aceros bonificados (bonificar: templar y revenir) son tanto aceros aleados como no aleados, que normalmente tienen un contenido de un 0,25 a 0,60 % de carbono. Especialmente aptos para el temple, presentan propiedades mecánicas específicas después del revenido (por ejemplo: resistencia a la tracción deseada con buena tenacidad) que en estado normalizado no existen. En parte se suministran en estado recocido y se bonifican con un fin concreto (1.1730), o el acero se suministra en estado templado y revenido, llamado prebonificado (Quenched and Tempered “QT”). Por ejemplo: 1.2312.
