Diferencia entre revisiones de «Acero microaleado»

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'''Acero microaleado''' (o en inglés, '''High-strength low-alloy''' ('''HSLA''') '''steel''') es un tipo de [[aleación]] metálica que provee mejores propiedades mecánicas o mejor resistencia a la corrosión que los [[aceros al Carbono|acero]]. Los aceros microaleados difieren de otros aceros en que no son fabricados para cumplir una composición química específica sino para cumplir con propiedades mecánicas específicas. Tienen un contenido de carbono entre 0,05% y 0,25% en peso para mantener la [[conformabilidad]] y la [[Soldadura#Soldabilidad|soldabilidad]]. Otros elementos de aleación incluyen hasta un 2,0% de [[Manganesomanganeso]] y pequeñas cantidades de [[Cobrecobre]], [[Níquelníquel]], [[Niobioniobio]], [[Nitrógenonitrógeno]], [[Vanadiovanadio]], [[Cromocromo]], [[Molibdenomolibdeno]], [[Titaniotitanio]], [[Calciocalcio]], [[tierras raras]], o [[Zirconiozirconio]].<ref name=kts>{{obra citada| title = Classification of Carbon and Low-Alloy Steels | url = http://www.key-to-steel.com/Articles/Art62.htm | accessdate = 2008-10-06}}</ref><ref name="md">{{obra citada| title = HSLA Steel | date = 2002-11-15 | url = http://machinedesign.com/BasicsOfDesignEngineeringItem/717/65970/HSLASteel.aspx | accessdate = 2008-10-11 | archiveurl = http://www.webcitation.org/5mVi3a0kt | archivedate = 1-3-2010 | postscript =.}}</ref>
 
El Cobrecobre, Titaniotitanio, Vanadiovanadio y Niobioniobio son agregados para incrementar la resistencia.<ref name="md"/> Estos elementos tienen por objeto alterar la [[microestructura]] de los aceros al Carbono[[carbono]], la cual es generalmente una mezcla de [[ferrita]]-[[perlita]], para producir una dispersión muy fina de aleaciones de [[carburos]] en una matriz casi pura de ferrita. Esto elimina el efecto de reducción de la [[tenacidad]] provocado por la fracción en volumen de perlita, aunque manteniendo e incrementando la resistencia del material mediante el refinamiento del tamaño de grano, el cual en el caso de la ferrita incrementa la [[fluencia|tensión de fluencia]] en un 50% para cada reducción a la mitad del tamaño de grano promedio. El [[endurecimiento por preprecipitado]] juega un rol menor también.
 
La tensión de fluencia para estos aceros puede estar entre 250 [[MPa]] y 590 MPa. Debido a su mayor resistencia y tenacidad, los aceros microaleados suelen requerir entre un 25% y un 30% más de energía para conformarse, en comparación con aceros al carbono.<ref name="md"/>
 
El Cobrecobre, [[Siliciosilicio]], Níquelníquel, Cromocromo y [[Fósforofósforo]] son agregados para incrementar la resistencia a la corrosión. El Zirconiozirconio, Calciocalcio y las tierras raras son agregadas para controlar la forma de las inclusiones de sulfuros, que incrementa la conformabilidad. Son necesarios porque la mayoría de los aceros microaleados tienen propiedades altamente dependientes de la dirección considerada. La conformabilidad y la [[tenacidad|resistencia al impacto]] pueden variar significativamente cuando son ensayados longitudinal o transversalmente al grano. Las flexiones paralelas al grano longitudinal son más propensas a fisurarse cerca del borde externo debido a las tensiones de tracción provocadas. Esta característica direccional se ve significativamente reducida en los aceros microaleados que han sido tratados para el control de las formas de sulfuros.<ref name="md"/>
 
Son utilizados en autos, camiones, [[grúas]], puentes, [[montañas rusas]] y otras estructuras que son diseñadas para manejar grandes [[tensión mecánica|tensiones]] o que necesitan una relación ''tensión-peso'' alta.<ref name="md"/> Los aceros microaleados son utilizados en general con secciones que resultan entre un 20% y 30% más livianas que las que corresponderían a aceros al carbono para la misma resistencia.<ref>Degarmo, p. 116.</ref>
 
Los aceros microaleados también son más resistentes a la [[corrosión]] que la mayoría de los aceros debido a su falta de perlita - las finas capas de ferrita (casi hierro puro) y cementita.{{cita requerida|date=October 2008}} El [[Ángel del Norte]] es un ejemplo conocido de una estructura de acero microaleado sin pintar (la aleación específica utilizada se llama [[COR-TEN]] e incluye una pequeña cantidad de Cobrecobre). Los aceros microaleados tienen densidades de alrededor de 7800 kg/m³.<ref>{{cita web |url=http://www.euro-inox.org/pdf/auto/StructuralAutomotiveApp_EN.pdf |formato=PDF |título=Stainless steel properties for structural automotive applications |editorial=Euro Inox |mes=June | año=2000 |fechaacceso=14-08-2007}}</ref>
 
== Classificaciones ==
* '''Aceros para intermperieintemperie''': Aceros que tienen mejor resistencia a la corrosión. Un ejemplo común es el COR-TEN.
* '''Aceros de laminado controlado''': Aceros laminados en caliente que tienen una estructura de austenita fuertemente deformada que se van a transformar en una estructura de ferrita muy fina equiaxiada al enfriarse.
* '''Aceros de perlita reducida''': Aceros de bajo contenido de Carbono que resultan con poco o nada de perlita, pero principalmente un grano muy fino de matriz ferrítica. Son endurecidos por preprecipitado.
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|+ Composiciones de grado de acero SAE HSLA<ref>Oberg, pp. 440-441.</ref>
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! Grado !! % CarbónCarbono (maxmáx) !! % Manganeso (maxmáx) !! % Fósforo (maxmáx) !! % SulfuroAzufre (maxmáx) !! % SiliconaSilicio (max) !! Notas
|-
| 942X || 0.21 || 1.35 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || NiobiumTratado orcon vanadiumniobio treatedo vanadio
|-
| 945A || 0.15 || 1.00 || 0.04 || 0.05 || 0.90
Línea 34:
| 945C || 0.23 || 1.40 || 0.04 || 0.05 || 0.90
|-
| 945X || 0.22 || 1.35 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || NiobiumTratado orcon vanadiumniobio treatedo vanadio
|-
| 950A || 0.15 || 1.30 || 0.04 || 0.05 || 0.90
Línea 44:
| 950D || 0.15 || 1.00 || 0.15 || 0.05 || 0.90
|-
| 950X || 0.23 || 1.35 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || NiobiumTratado orcon vanadiumniobio treatedo vanadio
|-
| 955X || 0.25 || 1.35 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || Niobium,Tratado con vanadiumniobio, orvanadio nitrogeno treatednitrógeno
|-
| 960X || 0.26 || 1.45 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || Niobium,Tratado con vanadiumniobio, orvanadio nitrogeno treatednitrógeno
|-
| 965X || 0.26 || 1.45 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || Niobium,Tratado con vanadiumniobio, orvanadio nitrogeno treatednitrógeno
|-
| 970X || 0.26 || 1.65 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || Niobium,Tratado con vanadiumniobio, orvanadio nitrogeno treatednitrógeno
|-
| 980X || 0.26 || 1.65 || 0.04 || 0.05 || 0.90 || Niobium,Tratado con vanadiumniobio, orvanadio nitrogeno treatednitrógeno
|}
 
{| class="wikitable" border="1"
|+ SAEPropiedades HSLAmecánicas steelde gradeaceros mechanicalSAE propertiesHSLA<ref>Oberg, p. 441.</ref>
|-
! GradeGrado !! FormPresentación !! YieldTensión strengthde fluencia (minmín) [psi (MPa)] !! UltimateResistencia a tensilela strengthtracción (minmín) [psi (MPa)]
|-
| 942X || PlatesPlanchas, shapesformas &y barsbarras up tohasta 4 in[[pulgada|plg.]] || 42,.000 (290) || 60,.000 (414)
|-
| rowspan="5" | 945A, C || SheetChapas &y stripflejes || 45,.000 (310) || 60,.000 (414)
|-
| PlatesPlanchas, shapesformas &y barsbarras: || ||
|-
| align="right" | 0–0.,5 inplg. || 45,.000 (310) || 65,.000 (448)
|-
| align="right" | 0.,5–1.,5 inplg. || 42,.000 (290) || 62,.000 (427)
|-
| align="right" | 1.,5–3 inplg. || 40,.000 (276) || 62,.000 (427)
|-
| 945X || SheetChapas, stripflejes, platesplanchas, shapesformas &y barsbarras up tohasta 1.,5 inplg. || 45,.000 (310) || 60,.000 (414)
|-
| rowspan="5" | 950A,&nbsp;B,&nbsp;C,&nbsp;D || SheetChapas &y stripflejes || 50,.000 (345) || 70,.000 (483)
|-
| PlatesPlanchas, shapesformas &y barsbarras: || ||
|-
| align="right" | 0–0.,5 inplg. || 50,.000 (345) || 70,.000 (483)
|-
| align="right" | 0.,5–1.,5 inplg. || 45,.000 (310) || 67,.000 (462)
|-
| align="right" | 1.,5–3 inplg. || 42,.000 (290) || 63,.000 (434)
|-
| 950X || SheetChapas, stripflejes, platesplanchas, shapesformas &y barsbarras up tohasta 1.,5 inplg. || 50,.000 (345) || 65,.000 (448)
|-
| 955X || SheetChapas, stripflejes, platesplanchas, shapesformas &y barsbarras up tohasta 1.,5 inplg. || 55,.000 (379) || 70,.000 (483)
|-
| 960X || SheetChapas, stripflejes, platesplanchas, shapesformas &y barsbarras up tohasta 1.,5 inplg. || 60,.000 (414) || 75,.000 (517)
|-
| 965X || SheetChapas, stripflejes, platesplanchas, shapesformas &y barsbarras up tohasta 0.,75 inplg. || 65,.000 (448) || 80,.000 (552)
|-
| 970X || SheetChapas, stripflejes, platesplanchas, shapesformas &y barsbarras up tohasta 0.,75 inplg. || 70,.000 (483) || 85,.000 (586)
|-
| 980X || SheetChapas, stripflejes &y platesplanchas up tohasta 0.,375 inplg. || 80,.000 (552) || 95,.000 (655)
|}
 
{| class="wikitable" border="1"
|+ RankingClasificación ofde variousvarias propertiespropiedades forpara SAElos HSLAaceros steelSAE gradesHSLA<ref>Oberg, p. 442.</ref>
|-
! Clasificación !! [[Soldadura#Soldabilidad|Soldabilidad]] !! [[Conformabilidad]] !! [[Tenacidad]]
! Rank !! Weldability !! Formability !! Toughness
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| WorstPeor || 980X || 980X || 980X
|-
| rowspan="9" | ||| 970X || 970X || 970X
Línea 124:
| 950A || 950A || 950A
|-
| BestMejor || 945A || 945A || 945A
|}