Materiales en Carrocerías: Acero, Aluminio y Otros Metales

Acero y Aluminio en las Carrocerías de Automóvil

El material metálico tradicionalmente utilizado es el **acero**, un material de fácil obtención y económico.

El inconveniente principal es su peso y su tendencia a la oxidación.

El **aluminio** no se utiliza en estado puro, sino aleado con otros metales ligeros para mejorar sus propiedades.

Características y Propiedades de los Materiales

Las propiedades relevantes incluyen: **maleabilidad**, **ductilidad**, **tenacidad**, **dureza**, **resiliencia** (o resistencia al choque), **fragilidad**, **elasticidad**, **plasticidad**, **alargamiento** y **soldabilidad**.

Esfuerzos y Ensayos

Los esfuerzos a los que se someten los materiales son: **compresión**, **tracción**, **flexión**, **torsión** y **cizallado**.

Los esfuerzos y ensayos tienen la finalidad de comprobar las propiedades y características de una pieza, asegurando su idoneidad para la aplicación deseada.

El Hierro y el Acero

El **acero** es una aleación de hierro y carbono, con una proporción mayor de hierro que de carbono.

• Hierro puro: menos del 0,02% de carbono.
• Acero: hasta 2% de carbono.
• Fundición: entre el 2% y el 5% de carbono.

Características del acero:

Propiedades mecánicas y tecnológicas favorables, facilidad para ser trabajado, reciclable, aunque fácilmente oxidable, y con una fusión a 1500º.

Aluminio

El **aluminio** es un metal blanco, brillante y ligero, que funde a 660º. No se aplica en coches en estado puro debido a sus limitaciones.

Ventajas e Inconvenientes del Aluminio

Ventajas: Buena capacidad de absorción de energía en caso de impacto, buena soldabilidad, mayor conductividad calorífica.

Inconvenientes: Mayor dilatación térmica, su color puede variar con la temperatura.

Tratamientos del Acero

Los tratamientos del acero son procesos que pueden ser **mecánicos**, **térmicos**, **químicos** o **termoquímicos**.

Tratamiento Mecánico

Se consigue alterar al metal sin modificar su composición química.

• Forja en frío: por medio de martillo y yunque.
• Forja en caliente: calentamiento del metal.

Tratamiento Térmico

Implica calentamientos y enfriamientos controlados. Los más importantes son:

• **Temple**: Aumenta la dureza del metal.
• **Revenido**: Reduce tensiones, eliminando la fragilidad que produce el temple, haciéndolo más tenaz.
• **Recocido**: Ablanda el acero, enfriándolo muy lentamente.
• **Normalizado**: Devuelve el acero a su estado normal, enfriándolo al aire.

Tratamiento Químico

Altera la microestructura del acero, modificando su composición química.

Tratamiento Termoquímico

Combina tratamientos térmicos con la adición de elementos químicos determinados. Los más usuales son:

**Cementación** o **carburación**, **nitruración**, **carbonitruración**, **cianuración** y **sulfuración**.

Tratamientos en el Aluminio

• Endurecimiento por aleación: Adición de diferentes porcentajes de otros elementos químicos al aluminio puro.
• Tratamiento superficial anticorrosivo: Aumenta el grosor de la capa de alúmina y la hace más protectora.

Aceros Aleados y Ultra Aleados: Obtención

Se obtienen a través del control de su composición química.

Diferencia Frente a Aceros Convencionales

La principal diferencia radica en la resistencia a la tracción y el límite elástico, que son superiores en los aceros aleados y ultra aleados.

Utilización en Carrocería

Se emplean en piezas estructurales, piezas sometidas a esfuerzos dinámicos y elementos de absorción de impacto. Se utilizan sustituyendo al acero convencional porque son más ligeros y resistentes.

Inconvenientes Frente a Reparación

Son más rígidos, su espesor es menor y se deben evitar calentamientos excesivos.

Inconvenientes Frente a Sustitución

Se tarda más en sustituir, las operaciones de corte y desengrapado son más difíciles, y se debe prestar atención a la intensidad de corriente utilizada en la soldadura.

Tipos de Acero Aleado

Aceros microaleados, aceros refosforados, acero termoendurecido, aceros libres de intersticios y aceros isotrópos.

Tipos de Acero Ultra Aleado

Acero por transformación plástica inducida (TRIP), aceros de doble fase (DP), aceros multifase (MP) y aceros al boro.

Principales Metales No Férricos

Metales pesados: cobre, zinc, plomo, cromo, níquel y estaño.

Metales ligeros: aluminio y titanio.

Metal ultraligero: magnesio.

Aplicaciones de los Metales No Férricos

• Cobre: Hilos, cables, láminas.
• Zinc: Elemento protector contra la oxidación.
• Estaño: Elemento de soldadura y obtención de aleaciones.
• Plomo: Elemento impermeable a la radiación y elemento de aleación.
• Cromo: Aleaciones y recubrimiento electrolítico.
• Níquel: Aleación y protección contra la corrosión.
• Titanio: Aleaciones.