Tipos y clasificación de los aceros: procesos, composición y usos

Maneras de clasificar los aceros

Según:

• Su proceso de fabricación: Siemens, Bessemer, eléctricos.
• Contenido en carbono: hipo, hipereutectoide, eutectoide (referencia).
• Grado de desoxidación: calmados, semicalmados, efervescentes.
• Microconstituyentes: perlíticos, martensíticos, austeníticos.
• Utilización: aceros de construcción, aceros para herramientas, aceros inoxidables y refractarios.

Clasificación según constituyentes

Pueden ser perlíticos, martensíticos y austeníticos.

Atendiendo a su composición

Baja aleación

Características: Bajo en carbono (< 0,25 %), con adiciones de Mn, Cu o Si. Microestructura típica: ferrita + perlita. Son blandos, poco resistentes, dúctiles, tenaces, de fácil mecanización, soldables y económicos. Usos: automoción, construcción de edificios, etc.

Medio contenido en carbono

Composición: 0,25–0,6 % C con aleantes como Cr, Ni u otros. Microestructura y tratamiento: martensita revenida. Más resistentes, menos dúctiles y tenaces; baja templabilidad.

Alto contenido en carbono

Composición: 0,6–1,4 % C con elementos como Cr, V u otros. Más duros y resistentes, menos dúctiles, muy resistentes al desgaste. Uso habitual: herramientas de corte.

Alta aleación

• Inoxidable: Aceros con alto contenido de cromo (y a veces carbono elevado según la designación) que no se suelen oxidar fácilmente y presentan menor corrosión; puede añadirse níquel para mejorar propiedades.
• Herramientas: Se usan para la fabricación de útiles y matrices; deben soportar altas temperaturas, fuerzas y presiones. Típicamente tienen alto contenido de carbono.

Aceros austeníticos

Los aceros austeníticos son aceros inoxidables compuestos esencialmente por hierro, carbono, y elementos de aleación como cobre y níquel que mantienen la estructura de la austenita a temperatura ambiente en muchas aleaciones. Presentan buena resistencia a la corrosión y buena ductilidad.

Aceros de construcción

Se usan para fabricar piezas, órganos o elementos de máquinas y motores. Buscan altas propiedades mecánicas (compresión, flexión, etc.). Son aleaciones de bajo contenido en carbono y poco aleadas. Se clasifican según si su uso requiere un tratamiento térmico o un conformado en caliente/frío.

Clasificación de aceros para construcción

Tipos y usos:

• Aceros que se usan en bruto, de forja o laminación: aceros al carbono, aceros de baja aleación y aceros de alto límite elástico; de fácil mecanización.
• Aceros que se usan después de tratamiento térmico: aceros de gran resistencia, de alto límite elástico, racionales de cementación, para nitruración, para chapa magnética, para imanes permanentes; de fácil soldadura.
• Aceros de maraging: aleaciones especiales con alta resistencia y tenacidad tras envejecimiento.

Aceros que se emplean después de tratamiento térmico

Entre ellos están los aceros de gran resistencia, de alto límite elástico, racionales de cementación, para nitruración, para chapa magnética, para imanes permanentes y los de fácil soldadura.

Aceros de alto límite elástico

Estos aceros tienen un mayor porcentaje de carbono (0,5–0,7 %) para conseguir un alto límite elástico (aprox. 900–1 800 MPa). Se endurecen mediante temple en aceite, estirado en frío o patents (patentado). Usos: muelles, alambres y muelles de ferrocarril.

Características de los aceros usados para imanes permanentes

Presentan propiedades magnéticas por una estructura ferrítica. Se emplean aceros al carbono y aceros poco aleados con Cr o W. Se obtienen mejores propiedades con aceros aleados con Co, y aún mejores en aleaciones Ni-Al o Ni-Al-Co. Aplicaciones: amplificadores, amperímetros, motores, etc.

Notas finales

• Los distintos criterios de clasificación (proceso, composición, microestructura y uso) suelen combinarse para seleccionar el acero adecuado según la aplicación.
• Las denominaciones y los rangos de composición pueden variar según normas y especificaciones técnicas nacionales e internacionales.