UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y MATERIALES

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

CAPÍTULO IV
TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE ACEROS Y FUNDICIONES
Clasificación y designación de los aceros

PROFESOR: ING. JULIAN NIETO UISPE

E-MAIL: nietoq@hotmail.com

2020
 CONTENIDO

1) INTRODUCCIÓN
2) CLASIFICACIÓN DELOS ACEROS
3) DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS
 INTRODUCCIÓN
La industria pesada es la base del progreso económico de un estado. La
Siderurgia y la metalurgia de los metales ferrosos y no ferrosos tienen gran
importancia en la industria pesada.
Por lo general, todos los aceros destinados para la fabricación de piezas
importantes, tienen que ser sometidos a tratamiento térmico para aumentar
la resistencia mecánica. Pero debe observarse que hay otras propiedades
que cambian simultáneamente, tales como las propiedades eléctricas y
propiedades magnéticas.
En otros casos se efectúan tratamiento tratamientos térmicos para provocar
cambios en la composición química, tales como la carburación y nitruración.

Los efectos de los tratamientos térmicos se caracterizan

por los cambios estructurales y químicos al estado
sólido.
 INTRODUCCIÓN
El tratamiento térmico es un tratamiento de calentamiento y enfriamiento,
con cuya ayuda, sin la modificación de la forma ni las dimensiones del
producto, se produce cambios en las propiedades de los materiales
provocando modificaciones en el tipo y proporción de las fases presentes,
por el cambio de la morfología (tamaño, forma y distribución) de los
microconstituyentes (recocido de globalización) o por el cambio de la
concentración y distribución de los defectos cristalinos (proceso de
poligonización en el recocido de recristalización)
 INTRODUCCIÓN
Grupos Valores Estado del material Notas Lo que se ha
σb logrado hasta la
Kg/mm2
actualidad sobre la
I 50-70 Sin tratamiento térmico Alta plasticidad
resistencia de los
II 70-140 Temple más revenido Alta plasticidad
III 140-180 Temple isotérmico de los Baja plasticidad
metales y sus
acero tipo30XGCHPA (norma ak=4-6 Kg-m/cm2 aleaciones se puede
Rusa) apreciar en la tabla
IV 180-220 Temple más revenido bajo Baja plasticidad de rangos de
de los aceros con 0.5 % C del ak=2-4 Kg-m/cm2
tipo para estampas resistencias para los
V 220-350 Tratamiento termomecánico Plasticidad aceros dependiendo
ak= 2-4 Kg-m/cm2 del grado de
VI 350-500 Acero con alto contenido de - aleación del tipo de
carbono con “patenting”
tratamiento
VII >500 Bigotes (“Whiskers”) metales -
sin dislocaciones
 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS
Las aleaciones ferrosas, cuyos constituyentes principales son Fe y C, son las que
más se producen y las que tienen mayor interés como material para la construcción
de maquinarias y estructuras. Las aleaciones ferrosas comprende “aceros” y
“fundiciones” (o hierro fundido), es 2.0 % C el límite entre ellos.
Este uso generalizado se debe a tres factores:
1) En la corteza terrestre abundan los compuestos de hierro.
2) Los aceros se fabrican mediante técnicas de extracción, afino, aleación y
conformado relativamente económicas.
3) Las aleaciones férricas son extremadamente versátiles, ya que se pueden
modificar para que tengan una gran variedad de propiedades físicas y mecánicas.
El principal inconveniente de las aleaciones ferrosas es la susceptibilidad a la
corrosión.
Las aleaciones ferrosas se dividen en dos grandes categorías dependiendo de la
cantidad de carbono presente en la composición de la aleación:
- Aceros (0.05% < C < 2%)
- Fundiciones (2% < C < 4.5%)
 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS
Los aceros constituyen la familia de materiales de más uso para aplicaciones
estructurales y de soporte de cargas. Con una variedad de tratamientos
térmicos se pueden dar un gran surtido de microestructuras y propiedades.
Los aceros probablemente es la familia más versátil de materiales de
ingeniería usado en edificios, puentes, herramientas, máquinas, industria
automotriz, etc.
 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS
El hierro es un constituyente fundamental de muchas
aleaciones importantes de la ingeniería. En su forma casi pura,
conocida como acero dulce, se utiliza como material para
techos y conductos, como base para sobre él esmaltar
porcelana en refrigeradores, lavadoras, etc.

Análisis típico del acero dulce:

Carbono 0.012 %
Manganeso 0.017
Fósforo 0.005
Azufre 0.025
Silicio Insignificante

Propiedades mecánicas típicas del acero dulce:

Resistencia a tensión 40 000 lb/pulg2
Elongación en 2 pulg. 40 %
Dureza Rockwell B 30
 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS

En general, cuando se acomete el

tema de hacer una clasificación de
los aceros, ésta dará resultados
diferentes según el enfoque que se
siga. Así, se puede realizar una
clasificación según la composición
química de los aceros, o bien,
según su calidad. También se
pueden clasificar los aceros
atendiendo al uso a que estén
destinados, o si se quiere,
atendiendo al grado de
soldabilidad que presenten.
 METALES

METALES FERROSOS METALES NO FERROSOS

(Fe y C) (Otros elementos, sin C)

ACEROS FUNDICIONES
C>2% METALES PESADOS METALES LIVIANOS
C<2%

FUNDICION FUNDICION FUNDICION FUNDICION

BLANCA COBRE ZINC PLOMO ALUMINIO MAGNESIO
MALEABLE GRIS NODULAR Al - Cu Mg - Al - Zn
Latones Zamac Babbit
(Cu, Zn) (Zn,Al) (Pb, Sn) Al - Si Mg - Mn
Bronces Al - Mg
(Cu, Sn)

ACERO AL CARBONO ACERO DE BAJA ALEACION ACERO DE ALTA ALEACION

Para Construcción : Para herramientas Para Construcción Para Herramientas Para Construcción : Para Herramientas
Construcción de casas Cuchillas para torno Partes de máquinas Cizallas Ac. Resistentes al calor Aceros rápidos (para
Construcción de puentes Brocas Resortes de válvula Estampas
Ac. Inoxidables torneado a alta
Piezas para máquinas: Fresas Bulones de pistones Matrices de prensa
Hojas de sierra
Ac. No magnéticos velocidad)
Ejes Aceros cementados, Estampas
Ruedas Aceros nitrurados Matrices
Resortes

NOTA:
Acero al carbono : Tiene 0.06 a 1.5 % de C y pequeñas cantidades de Mn, Si, P, S.
Acero de baja aleación : Contienen 0.06 a 1.5 % de C y hasta 5 % de metales de aleación tales como Cr, Ni, W, Co, Mn, Mo, V, Al.
Acero de alta aleación : Contienen 0.03 a 2.2 % de C y desde 5 a 45 % de metales aleantes.
 • Acero Thomas
Por proceso • Acero Bessemer
• Acero Siemens-Martin
CLASIFICACION DE LOS ACEROS
de fabricación • Acero eléctrico
• Acero al oxígeno

• Acero común
Por sus • Acero refractario
propiedades • Acero inoxidable
• Acero de alta resistencia
• De uso general
• Para cementar
• Acero de construcción
• Para temple y revenido
A • Para usos especiales
C • Acero no aleado para herramientas y matrices
E Por su uso (Tenas 0.5-0.7 %C, tenas antidesgaste 0.7-1.0 %C, baja tenacidad y antidesgaste 1.0-1.4 %C)
• Acero aleado para herramientas y matrices
R (Trabajo en frío, trabajo en caliente, resistente al impacto, aceros rápidos)
O • Aceros inoxidables
S • Aceros especiales
• Aceros refractarios
• Aceros antidesgaste
• Acero de muelle o resorte
• Acero para uso eléctrico y magnético

• Acero Ferrítico-Perlítico
Por su • Acero Martensítico
constitución • Acero Austenítico
• Acero Ferrítico

• Aceros al carbono (hipoeutectoide < 0.8 %C, eutectóide 0.8 %C, hipereutectóide > 0.8
Por su %C)
composición • Aceros de baja aleación
• Aleación de alta aleación
 CLASIFICACION DE LOS ACEROS POR SU COMPOSICIÓN

Dentro de los aceros se distingue

el empleo o no de una cantidad
significativa de carbono. De
formelementos aleantes
diferentes del a arbitraria se
considera una concentración de
5 % del total de aleantes como
límite entre loa aceros de baja
aleación y los de alta aleación.

Su uso queda justificado sólo por

mejoras esenciales en ciertas
propiedades, tales como una
mayor resistencia o un mejor
comportamiento frente a la
corrosión.
CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS POR SU COMPOSICIÓN

El diagrama se estructura en
dos partes principales,
dependiendo de su contenido
en Carbono.
Las aleaciones con porcentaje
de carbono inferior al 2,0% se
denominan aceros, y los de
mayor porcentaje se
denominan fundiciones
 ACERO HIPOEUTECTOIDE ACERO EUTECTOIDE ACERO HIPEREUTECTOIDE

ACERO HIPOEUTECTOIDE
Acero eutectoide, mostrando
constituido por perlita y
láminas alternas de ferrita a
ferrita proeutectoide
(fase clara) y Fe3C (láminas Acero Hipereutectoide:
más delgadas y oscuras) x 500. Constituido por cementita
proeutectoide blanca reticulada
alrededor de las colonias de
perlita
 ACEROS AL CARBONO

Se llama aceros al carbono aquellos en que únicamente estén formados

por hierro y carbono; y en los que, si bien hay otros elementos, están
en cantidades pequeñas que prácticamente no influyen en las
propiedades de los mismos. Pueden contener hasta 2 %C ; también
pueden contener máximo 0.6 %Si, Mn hasta 1.65 %, Cu hasta 0.6 %.
 ACEROS AL CARBONO
Se puede considerar que las clases de aceros al carbono son las siguientes:
• Acero extra-suave con 0,10% C aproximadamente.
• Acero suave con 0,15% C aproximadamente.
• Acero semi-suave con 0,30% C aproximadamente.
• Acero semi-duro con 0,50% C aproximadamente.
• Acero duro con 0,60% C aproximadamente.
• Acero extra-duro con más de 0,65% de carbono.
El acero extra-suave se utiliza para la fabricación de planchas destinadas a embutición profunda,
por su gran alargamiento.
El acero suave se utiliza para la fabricación de piezas soldadas o piezas cementadas.
El acero semi-suave se utiliza para piezas poco cargadas y no sometidas a esfuerzos de fatiga,
también para estructuras soldadas, etc.
El acero semi-duro es uno de los más extensamente utilizados, en construcciones mecánicas. Se
emplea para piezas medianamente cargadas; como ejes, bielas, tornillos, cigüeñales de motores
lentos, y otras más aplicaciones.
El acero duro se emplea para la fabricación de muelles y piezas muy cargadas que no estén
sometidas a choque; por ejemplo martillos y otras herramientas.
El acero extra-duro se emplea para la fabricación de herramientas de cortar madera, limas, sierras,
etc.
 ACEROS AL CARBONO

Aceros bajos en Carbono (%C < 0,25)

Aceros comunes
Características
• Constituyen el mayor porcentaje del volumen de la
producción de aceros
• No son templables
• Son endurecibles por deformación (acritud)
• Microestructura ferrita + perlita
• Son blandos y poco resistentes (Y = 275 MPa, R = 415 – 550
MPa), pero muy dúctiles(R = 25%) y tenaces
• Son de fácil mecanización, soldables y baratos

Aplicaciones
Carrocerías de automóviles
Vigas
Láminas para tuberías, edificios y puentes
Latas estañadas.
 ACEROS AL CARBONO
Aceros bajos en Carbono (%C < 0,25)

Aceros de alta resistencia y baja aleación

(HSLA)
Características
•Suma de elementos de aleación (Cu, V,
Ni, Mo, …) en concentraciones
combinadas hasta el 10% peso, aprox.
•Alta resistencia (σY > 480 MPa)
•Son dúctiles, hechurables y mecanizables
•En ambiente atmosférico son más
resistentes a la corrosión.
Aplicaciones
Puentes
Torres
Recipientes a presión
Columnas de soporte para altos edificios
 ACEROS AL CARBONO
Aceros medios en Carbono (0,25 < %C < 0,60)
Características
•Admiten tratamientos térmicos (temple y revenido) en piezas
delgadas y velocidad de temple muy rápidas para mejorar sus
propiedades mecánicas.
•Con microestructura de martensita revenida
•Las adiciones de Cr, Mo y Ni mejoran la capacidad para se
tratados térmicamente.
•Son más resistentes (Y = 430 – 830 MPa, R = 600 – 1300 MPa),
pero menos dúctiles (R = 10 – 25 %) y menos tenaces
Aplicaciones
Ruedas y carriles para trenes
Engranajes
Cigüeñales
Pernos
Ejes
Pistones
 ACEROS AL CARBONO

Aceros altos en Carbono (0,60 < %C < 1,40)

Características
•Son aún más duros y resistentes pero de baja
ductilidad
•Se usan en la condición de templado y revenido,
mostrando alta resistencia al desgaste.
•Capaces de adquirir la forma de herramienta de corte.
•Con microestructura de martensita revenida
•Los elementos de aleación (Cr, V, W y Mo) se
combinan con el C para formar carburos muy duros y
resistentes a la abrasión (Cr23C6, V4C3, WC, …)

Aplicaciones
Herramientas de corte
Matrices y troqueles
Brocas
Cuchillos, navajas, hojas de sierra
 DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS
Existe una gran variedad en la forma de identificar y clasificar a los aceros. Sin embargo, la mayoría
de los aceros utilizados industrialmente presentan una designación normalizada expresada por
medio de cifras, letras y signos. Hay dos tipos de designaciones para cada tipo de material, una
simbólica y otra numérica.

La designación simbólica expresa normalmente las características físicas, químicas o tecnológicas

del material y, en muchos casos, otras características suplementarias que permitan su identificación
de una forma más precisa.

Por otro lado, la designación numérica expresa una codificación alfanumérica que tiene un sentido
de orden o de clasificación de elementos en grupos para facilitar su identificación. En este caso, la
designación no tiene un sentido descriptivo de características del material.
Las principales normas para designación de los aceros son:
AISI American Iron and Steel Institute
SAE Society Automotive Engineers
ASTM American Society for Testing and Materials
UNE Unified Numbering System
 DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS
La Norma AISI-SAE
AISI es el acrónimo en inglés de American Iron and Steel Institute (Instituto americano del hierro y el
acero), mientras que SAE es el acrónimo en inglés de Society of Automotive Engineers (Sociedad de
Ingenieros Automotores) esta utiliza un esquema general para realizar la clasificación de los aceros
de 4 dígitos (Y Z XX).
XX: Nos indica el porcentaje (%) contenido de carbono multiplicado por 100
Z: Para aceros de aleación simple indica el porcentaje aproximado del elemento predominante de
aleación.
Y: Nos indica el tipo de acero o de la aleación. Y Puede tomar valores de 1 a 8 para designar tipo de
aceros o aleación a continuación veremos según el número que significa.
Y=1: aceros al Carbono (corriente u ordinario);
Y=2: aceros al Níquel;
Y=3: aceros al Níquel-Cromo;
Y=4: aceros al Molibdeno, Cr-Mo, Ni-Mo, Ni-Cr-Mo;
Y=5: aceros al Cromo;
Y=6: aceros al Cromo-Vanadio;
Y=7: esta numeración indica que son aceros resistentes al calor, pero estos no se fabrican
habitualmente.
Y=8: al Ni-Cr-Mo;
 DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS
Ejemplos de aplicación para la correcta interpretación de la norma AISI- SAE.
Designar los siguientes tipos de aceros.
•AISI 1020: •AISI 3215:
1: Para indicar que se trata de un acero 3: acero al Níquel-Cromo;
corriente u ordinario. 2: contenido del 1.6% de Ni, 1.5% de
20: Contenido máximo de carbono del Cr.
0.20%C. 15: contenido del 0.15% de carbono (C).

•AISI 1045:
1: acero corriente u ordinario.
0: no aleado.
45: 0.45 %C.
 DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS

Especificaciones de
aceros AISI-SAE-UNS
En la Tabla podemos encontrar
una completa comparación entre
las normas AISI, SAE y UNS para
la clasificación de aceros con
aleantes, no obstante, la
composición de los aceros no es
exacta, sino que existe un rango
de tolerancia aceptable en
referencia a los valores indicados
en normas o catálogo.
DESIGNACIÓN DE
LOS ACEROS

Especificacion
es de aceros
AISI-SAE
 DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS
Especificaciones de los aceros según norma ASTM

El sistema del ASTM para metales consta de una letra (A para materiales  ferrosos,
B para materiales no ferrosos), seguido por un número arbitrario asignado de forma
secuencial. Los estándares que pueden ser suministrados en unidades Métricas
ASTM tienen un sufijo M.

El esquema general que esta norma emplea para la numeración de los aceros es:
YXX
Dónde:
Y: Primera letra que indica el grupo de aplicación según la siguiente lista:

A: Si se trata de especificaciones para aceros;

B: Especificaciones para no ferrosos;
C: Especificaciones para hormigón, estructuras civiles;
D: Especificaciones para químicos, así como para aceites, pinturas, etc.
E: Si se trata de métodos de ensayos;
 DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS
Tabla de Especificaciones de los aceros según norma ASTM

Ejemplos:

A36: Especificación para aceros

estructurales al carbono.

A285: Especificación para aceros al

carbono de baja e intermedia
resistencia para uso en
planchas de recipientes a
presión.

Fuente: www.bohlerperu.com
 DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS

Especificaciones de los aceros según norma ASTM

Ejemplo:
De ASTM A 516 / A 516M-90 (2001) Grado 70 - corresponde a: Placas (Laminas)
para recipientes a presión, de acero al carbono, de moderada y baja  temperatura
de servicio:
• La "A" describe que es metal ferroso, pero lamentablemente no lo sub-clasifica
como hierro fundido, acero al carbono, acero aleado o acero inoxidable.
• 516 es un número secuencial, sin ninguna relación con las propiedades del metal.
• La "M" indica que el estándar A 516M está escrito en las unidades del
sistema Internacional SI (la "M" viene de la palabra "Métrico"), por lo tanto,
conjuntamente A 516 / A 516M utiliza tanto pulgada-libra y unidades del SI.
• El 90 indica el año de la adopción o la última revisión.
• (2001) el número entre paréntesis indica el año de su última aprobación.
• El grado 70 indica la resistencia a la tracción mínima en ksi, 70 ksi o 70 000 psi.
http://www.spanish.phione.co.uk/tools-resources/astm-explained
 SISTEMA UNS
Es un sistema de código alfanumérico que comienza con una letra y es seguida por cinco dígitos, aplicable a
todo tipo de aleaciones. El número UNS es único para cada aleación e indica una composición. No es una
norma ni una especificación.
En muchos casos los números AISI están incorporados al código para mantener la familiaridad (ejemplo AISI
304 es UNS S30400). La letra inicial indica la categoría.
Los prefijos y sufijos usados en el sistema AISI/SAE han sido convertidos a códigos numéricos. Por ejemplo los
aceros al carbono y aceros aleados comienzan con la letra ‘’G’’ y son seguidos por los 4 dígitos usados por
AISI/SAE.
El quinto dígito representa los prefijos o letras intermedias del sistema AISI/SAE. ( E, B y L corresponden a 6, 1 y 4
respectivamente). Los aceros al carbono y aleados no referidos en el sistema AISI/SAE comienzan con la letra ‘’K’’. Los
aceros endurecibles comienzan con la letra ‘’H’’.
NÚMERO UNS CLASE

Axxxxx Aluminio y aleaciones de aluminio

Cxxxxx Cobre y aleaciones de cobre
Exxxxx Tierras raras y metales similares y aleaciones
Dxxxxx Aceros de propiedades mecánicas específicas
Fxxxxx Hierro fundido
Gxxxx Aceros aleados y al carbono AISI y SAE
Hxxxx Aceros con templabilidad garantizada AISI Y SAE.
Jxxxxx Aceros fundidos (excepto aceros para herramientas).
Kxxxxx Diversos aceros y aleaciones base hierro.
Lxxxxx Metales y aleaciones de bajo punto de fusión.
Mxxxxx Varios metales y aleaciones no ferrosas.
Nxxxxx Níquel y aleaciones de níquel.
Pxxxxx Metales preciosos y aleaciones.
Rxxxxx Metales y aleaciones reactivas y refractarias.
Sxxxxx Aceros resistentes a la corrosión y temperatura (incluyendo inoxidables), aceros
para válvulas y súper aleaciones base hierro.
Txxxxx Acero para herramientas, forjado y fundido
Wxxxx Metal de aportación de soldadura
Zxxxxx Zinc y aleaciones de Zinc.
 ACEROS ALEADOS
También denominado aceros especiales

DEFINICIÓN

Se da el nombre de aceros aleados o aceros especiales a los aceros que

además de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fósforo y
azufre, contienen también cantidades relativamente importantes de otros
elementos como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar
alguna de sus características fundamentales.

También puede considerarse aceros aleados los que contienen alguno de

los cuatro elementos diferentes del carbono que antes hemos citado, en
mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener los
aceros al carbono, y cuyos límites superiores suelen ser generalmente los
siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%; P=0.100% y S=0.100%, estos son
aceros especiales.

En un sentido más amplio, los aceros especiales pueden contener hasta

el 50% de elementos de aleación.
ACEROS ALEADOS
 ACEROS ALEADOS
PROPÓSITOS DE LA ALEACIÓN
Los elementos de aleación que más frecuentemente suelen utilizarse para la
fabricación de aceros aleados son: níquel, manganeso, cromo, vanadio,
wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, circonio, plomo, Selenio,
aluminio, boro y Niobio.

Los elementos de aleación se añaden a los aceros para muchos propósitos, entre los
cuales los más importantes son:
1) Aumentar la dureza y resistencia mecánica tanto a altas como bajas temperaturas.
2) Aumentar la resistencia al calor
3) Conferir resistencia uniforme a través de toda la sección, en piezas de grandes
dimensiones.
4) Disminuir el peso (consecuencia del aumento de la resistencia) de manera que se
reduce la inercia de una parte en movimiento o reduce la carga muerta en un
vehículo o en una estructura.
5) Mejorar la tenacidad a cualquier dureza o resistencia mínima.
6) Aumentar la resistencia al desgaste.
7) Aumentar la resistencia a la corrosión, y
8) Mejorar las propiedades eléctricas y magnéticas.
http://link.brightcove.com/services/player/bcpid1871234547001?bckey=AQ~~%2cAAAAi5oby5k~
%2cgf8A03pw9sxz7Cp0C9kbsMkUUERx5IdZ&bclid=1091890277001&bctid=2098500283001
 ACEROS ALEADOS
CLASIFICACIÓN DE LOS ALEANTES
Los elementos de aleación pueden clasificarse de acuerdo con la forma en que se
distribuyen en los dos constituyentes principales de un acero recocido (ablandado):
Grupo 1: Elementos que se disuelven en la ferrita. Forman soluciones sólidas con el
hierro alfa (Feα).
Grupo 2: Elementos que se combinan con carbono para formar carburos simples o
complejos.

http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm13/pfcm13_2_4.html
 ACEROS ALEADOS

http://blog.utp.edu.co/metalografia/2012/07/26/7-aceros-inoxidables/
 ACEROS ALEADOS
INFLUENCIA DEL BORO

La actuación del boro no es propiamente como elemento de aleación.

Es importante mencionar la influencia del boro, el cual, en pequeñas cantidades,

ejerce un efecto acentuado sobre la endurecibilidad (templabilidad) de los aceros.

Los aceros al boro deben ser, cuidadosamente bien

desoxidados, y su tenor de nitrógeno debe ser bajo,
pues de lo contrario, el boro reaccionará con el
oxígeno y con el nitrógeno, dejando de contribuir a
mejorar la templabilidad.

El porcentaje de boro a adicionar para los efectos

que se desean es extremadamente pequeño,
quedando entre 0,0008% y 0,003% dependiendo del
tipo de acero. Sin embargo si su cantidad sobrepasa
ciertos límites podrá provocar la falta de ductilidad
en caliente. El límite es de cerca de 0,008%, para
aceros de bajo carbono y de cerca de 0,005% para
aceros de alto carbono.
 ACEROS ALEADOS
ACEROS MICROALEADOS
Los aceros microaleados tienen en su composición química pequeñas cantidades de
elementos como el Nb, V y Ti, que se llaman elementos microaleantes. Estos
elementos normalmente se adicionan en el acero en porcentajes menores a 0.10 y en
combinación con otros elementos (Mn, Si, Mo), y un tratamiento termomecánico
adecuado son, determinantes para obtener aceros con una excelente combinación de
resistencia, tenacidad, ductilidad y soldabilidad. El uso industrial de los elementos
microaleantes para la fabricación de acero de alta resistencia, dio lugar a una gran
cantidad de investigaciones sobre ésta clase de aceros.
En las tablas se presenta la composición química de aceros microaleados.

Composición química del acero, (% en peso).

Partículas negras son carburo de niobio

http://eafsgc.blogspot.com/2014/01/materiales-metalicos.html
 ACEROS ALEADOS
CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS ALEADOS POR SU UTILIZACIÓN
- Aceros de gran resistencia.
Aceros con gran - Aceros de cementación.
templabilidad - Aceros de muelles
- Aceros indeformables

- Aceros de gran resistencia.

- Aceros de cementación.
- Aceros para muelles.
Acero de - Aceros de nitruración.
ACEROS construcción - Aceros resistentes al desgaste.
ALEADOS - Aceros para imanes.
- Aceros para chapa magnética.
- Aceros inoxidables y resistentes al calor.

 Aceros rápidos.
 Aceros de corte no rápido.
Aceros de  Aceros indeformables.
herramientas  Aceros resistente al desgaste.
 Aceros para trabajo de choque.
 Aceros inoxidables resistentes al calor.
Aceros al Descripción
Carbono NOMENCLATURA
10XX no-resulfurado, 1.00 Mn máx AISI/SAE DE ACEROS
11XX resulfurado
12XX resulfurado y refosforizado ALEADOS
15XX no-resulfurado, sobre 1.00 Mn máx
Aceros aleados
13XX 1.75 Mn
40XX 0.20 o 0.25 Mo, o 0.25 Mo + 0.042 S
41XX 0.50, 0.80 o 0.95 Cr + 0.12, 0.20 o 0.30 Mo
43XX 1.83 Ni, 0.50-0.80 Cr, 0.25 Mo
46XX 0.85 o 1.83 Ni + 0.20 o 0.25 Mo
47XX 1.05 Ni, 0.45 Cr, 0.20 o 0.35 Mo
48XX 3.50 Ni + 0.25 Mo
51XX 0.80, 0.88, 0.93, 0.95 o 1.00 Cr
51XXX 1.03 Cr
52XXX 1.45 Cr
61XX 0.60 o 0.95 Cr + 0.13 o 0.15 V min
86XX 0.55 Ni, 0.50 Cr, 0.20 Mo
87XX 0.55 Ni, 0.50 Cr, 0.25 Mo
88XX 0.55 Ni, 0.50 Cr, 0.35 Mo
92XX 2.00 Si o 1.40 Si + 0.70 Cr
50BXX 0.28 o 0.50 Cr, 0.0005 - 0.003 B
51BXX 0.80 Cr, 0.0005-0.003 B
81BXX 0.30 Ni, 0.45 Cr, 0.12 Mo, 0.0005 - 0.003 B
94BXX 0.45 Ni, 0.40 Cr, 0.12 Mo, 0.0005 - 0.003 B
 ACEROS ALEADOS
Aceros inoxidables
¿Qué es el Acero Inoxidable?
Los Aceros Inoxidables son un grupo de aceros aleados que presentan una
resistencia muy significativa a la corrosión (ello no significa que todos resistan
todas las corrosiones).

Los Aceros Inoxidables se definen como Aceros que contienen un 10,5% o más
de Cromo. Las pruebas y experimentos realizados indican que un mínimo de
10,5% de cromo es requerido para hacer que el Acero Inoxidable tenga
suficiente resistencia a la corrosión.

Contrariamente a la creencia popular que el Acero Inoxidable se produce por la

presencia de Ni (Níquel), es la presencia del Cromo lo que hace que el Acero
sea “Inoxidable” (o casi... ).

¿Entonces por qué se añade Níquel al Acero Inoxidable?

La adición de Níquel mejora el conformado, la soldabilidad y la resistencia a las
bajas temperaturas.
 ACEROS ALEADOS
Aceros inoxidables
¿Cómo “funciona” el Acero Inoxidable?
La propiedad de resistencia a la corrosión se debe a una película delgada,
adherente, estable de óxido de cromo o de óxido de Níquel que protege
efectivamente al acero contra muchos medios corrosivos. Esta propiedad no
es evidente en los aceros estructurales al bajo Cr, existe sólo cuando el
contenido de Cr excede 10 %.

a) El acero inoxidable forma una capa de óxido de cromo.

b) Cuando es rayado, esta película protectora es removida.
c) La capa protectora es restaurada.
 ACEROS ALEADOS
Aceros inoxidables

¿Cuál es la resistencia a la corrosión de cada tipo de Acero Inoxidable?

Digamos una vez más que la resistencia a la corrosión del Acero Inoxidable se
debe SOBRE TODO al Cromo. Otros elementos como el Molibdeno y el Nitrógeno
también incrementan la resistencia a la corrosión. Los diseñadores o prescriptores
de Acero Inoxidable se refieren con frecuencia al término llamado Resistencia
Equivalente por Picaduras o PRE como un buen indicador de la resistencia a la
corrosión.

La fórmula del PRE es la equivalente:

PRE=%Cr + 3,3x%Mo + 16x%N

Con esta fórmula podemos concluir que los aceros que contengan una buena
combinación de estos 3 elementos : Cromo, Molibdeno y Nitrógeno están
garantizando en parte su resistencia a la corrosión.
 ACEROS ALEADOS
Aceros inoxidables

Un sistema de numeración tres (3) números se utiliza para identificar los aceros
inoxidables. Los dos (2) últimos números no tienen significado específico, pero el
primero indica el grupo como sigue:

DESIGNACIÓN GRUPOS CARACTERÍSTICAS

DE LA SERIE
2XX Cr-Ni-Mn No endurecible, austenítico, no magnético
3XX Cr-Ni No endurecible, austenítico, no magnético
4XX Cr Endurecible, martensítico, magnético
Cr No endurecible, ferrítico, magnético
5XX Cr Bajo cromo, resistente al calor

El Acero Inoxidable es usado por su resistencia a la oxidación, dureza, higiene y

belleza de acabado.
 ACEROS ALEADOS: Aceros inoxidables
Clasificación de los aceros inoxidables según Norma AISI
Los aceros inoxidables según su estructura cristalina se clasifican en:
 Aceros Martensíticos  Aceros Austeníticos
 Aceros Ferríticos  Aceros Austenoferríticos
Sobre la base de un
determinado grado:
AISI 420, para los
martensíticos;
AISI 430 para los
ferríticos.,
AISI 304 y AISI 316
para los austeníticos y
AISI 201 y AISI 202
para los
Austenoferriticos.
 ACEROS ALEADOS: Aceros inoxidables

En este cuadro podemos destacar la serie 200 una alternativa al acero

inoxidable clásico AISI 304 que está revolucionando el mercado metalúrgico

Se trata de los Aceros Inoxidables de la Serie 200, con unos contenidos de Níquel
de entre el 1% y el 4% combinados en Aleaciones de Cromo al Manganeso. En un
momento como el actual, en el que el precio del Níquel esta elevándose sin previo
aviso, los costes de los aceros inoxidables han sufrido unos incrementos muy
fuertes que hacen que los costes de materias primas para los fabricantes de estos
productos se disparen. En muchos casos afectan incluso la rentabilidad de los
fabricantes de: ollas, electrodomésticos, instalaciones industriales, construcción y
todos aquellos sectores en los que el acero inoxidable está presente.

Los de la serie 200, usados nulamente hasta ahora, mantienen las mismas
propiedades que el AISI 304 (o también conocido como 18/8):
 Resistencia a la oxidación en todos los ambientes excepto en zonas marítimas y
zonas altamente contaminadas o en contacto con ácidos y similares.
 Idéntica respuesta mecánica: Soldadura, curvado, cizallado, corte láser, etc.
 Idéntico acabado y estética.
 Gran durabilidad.
 ACEROS ALEADOS: Aceros inoxidables
Éste es el punto clave que diferencia en propiedades, prestaciones, conformabilidad,
soldabilidad y resistencia a la corrosión de las series 200 y 300 (o austeníticos) de la
serie 400 o ferríticos. La serie 200 es un material austenítico como la serie 300, a
precio de ferrítico.

Hay una forma

muy simple para
diferenciar un
acero inoxidable
austenítico ( no es
magnético) con un
ferrítico de la serie
400: se pega el
imán, es
magnético como
cualquier otro
Acero al Carbono
común, lo que no
ocurre con los de
la serie 200 y
300 .
APLICACIONES DE LOS ACEROS INOXIDABLES SEGÚN LA CLASE
 APLICACIONES DE LOS ACEROS INOXIDABLES SEGÚN LA CLASE

a) Clase I (martensíticos).
b) Clase II  (ferríticos).
c) Clase III (Austenítico).
Escaladora .
d) Clase IV (Dúplex).
e) Clase V (endurecido por
precipitación). Dados de
6 picos de arrastre de
3/8″ de acero 17-4PH

http://blog.utp.edu.co/metalografia/2012/07/26/7-aceros-
inoxidables/
 ACEROS PARA HERRAMIENTAS

Los primeros aceros para herramientas eran simples, directamente aceros

al carbono, pero a lo largo del siglo XX, es cuando se desarrollan aceros
más complejos y de elevadas aleaciones.

Estos aceros poseen alto contenido en carbono y aleantes, que suelen ser
principalmente W, Mo, V, Mn, y Cr, lo cual permite responder a usos cada
vez más exigentes, permite un mayor control dimensional y disminuye el
riesgo de rotura durante los tratamientos térmicos.
 ACEROS PARA HERRAMIENTAS
Un acero para herramientas es un acero utilizado para la fabricación de
herramientas de corte, conformado o cualquier otro elemento que
precise elevada dureza y resistencia.

Muchos aceros para herramientas también son ampliamente empleados

como componentes de maquinaria y aplicaciones estructurales en las
que existen elevados requerimientos de resistencia, como: muelles y
juntas que trabajan a elevadas temperaturas, tensores de alta
resistencia y válvulas especiales.

http://www.metalformingmagazine.com/magazine/article.asp?aid=6232
 ACEROS PARA HERRAMIENTAS
Clasificación de los aceros para herramientas
Hay varias maneras de clasificar los aceros para herramientas,
según: medio de temple, contenido de aleación, empleo del acero.

 Aceros templado en agua.

 Según medio de  Aceros templados en aceite.
temple usado  Aceros templados en el aire.

ACERO  Aceros al carbono para herramientas

PARA  Según contenido  Aceros de baja aleación para herramientas
HERRAMI de aleante  Aceros de mediana aleación para herramientas.
ENTAS
 Acero para trabajo en frío.
Acero para trabajo en caliente.
 Según el uso Acero resistente al impacto.
Acero de alta velocidad
 ACEROS PARA HERRAMIENTAS
Designación de los aceros para herramientas
El método de identificación de los aceros para herramientas adoptado por la AISI
tiene en cuenta el método de templado, aplicaciones, características particulares y
aceros para industrias específicas.
GRUPO SÍMBOLO TIPO
Templado en agua W W1, W2, W5
Resistente al impacto S S1, S2, S4, S5, S6, S7
Trabajo en frío O Templable en aceite: O1, O2, O6, O7
A Mediana aleación y templable en aire: A2, A4, A6, A7,
A8, A9, A10, A11
D Alto C, alto Cr: D2, D3, D4, D5, D7
Trabajo en caliente H (H1-H19, incluso, base cromo;
H20-H39, incluso, base tungsteno;
H40-H59, incluso, base molibdeno)
Alta velocidad T Base tungsteno: T1, T4, T5, T6, T8, T15
M Base molibdeno: M1, M2, M3-1, M3-2, M4, M6, M7, M10,
M33, M34, M36, M41, M42, M46, M50
Moldes P Acero para moldes (P1-P19, incluso, bajo carbono;
P20-P39, incluso, otros tipos)

Propósitos específicos L Baja aleación: L2, L6

F Carbono-tungsteno
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
 ACEROS PARA HERRAMIENTAS
ACERO PARA
HERRAMIENTAS

TRABAJO TRABAJO EN RESISTENTE AL ACERO PARA ACERO PARA

EN FRÍO CALIENTE IMPACTO ALTA MOLDES
S VELOCIDAD
H P
0.5 % C
Baja aleación < 0.33 % C
Baja aleación
Serie T Serie M
Tipo Cr Tipo Mo Tipo W
1%C 1%C
0.4 % C 0.6 % C 0.4 % C 12-18 % W 4 % Cr
5 % Cr 5 % Mo 9 % Co 4 % Cr 4-10 % Mo
4 % Cr 8%W W variable
6%W 2-12 % Cr

Serie W C el mayor aleante

Serie O 1 % C, baja aleación

Serie A 1-2 % C, 5 % Cr

Serie D 1-2 % C, 12 % Cr
“En los “aceros SISA” (servicio industrial S.A) maneja una tabla de distinción de aceros,
donde cada uno los clasifican dependiendo si es de maquinaria o herramienta”