Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”

TRABAJO MONOGRAFICOTRABAJO MONOGRAFICO

““CLASIFICACION DE LOS MATERIALES “CLASIFICACION DE LOS MATERIALES “

DOCENTE : .

ALUMNO : MONTALVO CÉSPEDES MARCO ANTONIO.

CURSO : MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACIÓN

CICLO : 2014- I

LAMBAYEQUE, OCTUBRE DEL 2014

CLASIFICACION DE LOS MATERIALESCLASIFICACION DE LOS MATERIALES

OBJETIVO:

Tener la capacidad de diferenciar los materiales según las características y

propiedades.

MATERIALES:

Los materiales son las sustancias que se componen de materias primas transformadas

mediante procesos físicos y/o químicos, y que son utilizados para fabricar productos.

Ejemplo de materiales son los tableros de madera, el plástico, láminas de metal, etc.

Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizados

por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base

de materiales, estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES:

El comportamiento de los materiales queda definido por su estructura, a nivel

microscópico, la estructura electrónica de un átomo determina la naturaleza de los enlaces

atómicos que a su vez contribuye a fijar las propiedades mecánicas.

En forma general, las propiedades se separan para su estudio en:

Propiedades Mecánicas:

Están relacionadas con la forma en que reaccionan los materiales al actuar fuerzas sobre

ellos.

Un ejemplo lo constituye la transmisión de la energía del motor de un automóvil hasta las

ruedas.

Conformarse por técnicas de deformación plástica.

Permitir deslizamientos superficiales.

Trabajar en el campo de las bajas, medias o altas temperaturas.

Ejemplos: Aceros, aluminio, polímeros, súper aleaciones, refractarios, cerámicos y otros.

Propiedades Físicas:

Se refiere a las características de los materiales debido al ordenamiento atómico o

molecular del mismo. Dependen de la estructura y procesamiento del material. Describen

características como color, conductividad eléctrica o térmica, magnetismo y

comportamiento óptico, generalmente no se alteran por fuerza que actúan sobre el

material. Pueden dividirse en: eléctricas, magnéticas y ópticas.

Propiedades Eléctricas:

Describe el comportamiento eléctrico del metal. Existe también el comportamiento

dieléctrico, propio de los materiales que impiden el paso de la corriente eléctrica.

La energía eléctrica, Ee, viene definida por la interacción de la intensidad eléctrica, I, con el

campo, de diferencia de potencial V.

Los materiales destinados a transmitir energía eléctrica deben ser capaces de

permitir el paso de intensidades, I, en campos eléctricos, V, y tiempos definidos, t. Se

distinguen aplicaciones muy diferenciadas según la permisividad a transmitir la energía

eléctrica. Permisividad que es indicada por la relación I/V denominada conductancia.

Propiedades Magnéticas:

El comportamiento magnético está determinado por las interacciones entre dipolos

magnéticos, estos dipolos a su vez están dados por la estructura electrónica del material.

Por lo tanto, al modificar la micro estructura, la composición o el procesamiento se pueden

alterar las propiedades magnéticas.

La energía magnética, EB, viene definida por la interacción entre la intensidad

magnética, inducción B, y el campo magnético, H.

En una primera aplicación, los materiales destinados a transmitir energía magnética

son capaces de permitir el paso de flujos magnéticos, B, en campos magnéticos, H. La

permisividad a conducir flujos magnéticos es definida por la permeabilidad, como la

conductancia en conducción eléctrica, relaciona la intensidad inducida, B, con el campo

magnético, H.

Propiedades Ópticas:

Se relacionan con la interrelación entre un material y las radiaciones electromagnéticas en

forma de ondas o partículas de energía, conocidas como fotones. Estas radiaciones pueden

tener características que entren en  nuestro espectro de luz visible, o ser invisibles para el

ojo humano. Esta interacción produce una diversidad de efectos como absorción,

transmisión, reflexión, refracción y  un comportamiento electrónico.

Determina como pasa la luz a través de los sólidos. Pueden ser transparentes, traslúcidos u

opacos.

Propiedades Térmicas:

Observamos en esta energía dos funciones: almacenamiento y transmisión. En el

almacenamiento, la energía térmica, Q, viene definida por la interacción de la

capacidad térmica, Cp, en la masa, m, y la temperatura, T. La transmisión de energía

térmica, Q, se realiza por la interacción del coeficiente de transmisión, K, característico

del material, y la temperatura. El almacenamiento y transmisión de calor incide en

variaciones de los niveles térmicos, T, y ello implica variaciones dimensionales, ∆L.

Estas variaciones dimensionales ∆L se plantean como función del coeficiente de

dilatación a y del incremento de temperatura ∆T.

Ejemplos: Refractarios, aleaciones en alta temperatura.

Propiedades Químicas:

La energía química, Eq, involucra las reacciones electroquímicas, tanto en la

electrodeposición, forma directa, como en la corrosión, forma inversa; y viene definida

por la interacción de la diferencia de potencia, E, entre los estados inicial y final del

elemento, y la carga electrónica intercambiada.

OTRAS PROPIEDADES:

Adherencia:

Atracción o unión entre las moléculas próximas de los cuerpos.

Maleabilidad:

Propiedad que tienen los materiales para formar aleaciones que dan lugar a nuevos

materiales mejorando sus prestaciones. En todas las aleaciones un componente como

mínimo tiene que ser un metal.

Capilaridad:

Es la cualidad que posee una sustancia de absorber a otra.

Compresibilidad:

Es una propiedad de la materia a la cual se debe que todos los cuerpos disminuyan de

volumen al someterlos a una presión o compresión determinada manteniendo constantes

otros parámetros. Los sólidos a nivel molecular no se pueden comprimir.

Divisibilidad:

Propiedad en virtud de la cual los cuerpos sólidos pueden fraccionarse hasta el límite

molecular.

Extensión:

Capacidad para ocupar una parte de espacio. (Superficie, volumen, longitud).

Impenetrabilidad:

Propiedad que impide que un cuerpo esté en el lugar que ocupa otro.

Inercia:

Resistencia que opone un cuerpo para salir de su estado de reposo, para cambiar las

condiciones de movimiento o cesar en él sin aplicación de alguna fuerza.

Magnetismo:

Propiedad que tienen algunos metales para a atraer al hierro. El acero puede convertirse

en imán si se desea. También se pueden producir electroimanes.

NATURALEZA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

La manera más general de clasificación de los materiales es la siguiente:

A. Metálicos B. No metálicos

Ferrosos Orgánicos

No ferrosos Inorgánicos

A. MATERIALES METALICOS

Metales Ferrosos

Los metales ferrosos como su nombre lo indica su principal componente es el fierro, sus

principales características son su gran resistencia a la tensión y dureza. Las principales

aleaciones se logran con el estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio.

Los principales productos representantes de los materiales metálicos son:

Fundición de hierro gris

Hierro maleable

Aceros

Fundición de hierro blanco

Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1425ªC y uno de sus principales

problemas es la corrosión.

Metales no Ferrosos

Por lo regular tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los metales ferrosos, sin

embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto en comparación a los

materiales ferrosos pero con el aumento de su demanda y las nuevas técnicas de

extracción y refinamiento se han logrado abatir considerablemente los costos, con lo que

su competitividad ha crecido notablemente en los últimos años.

Los principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura son:

Aluminio Plomo

Cobre Titanio

Magnesio Zinc

Níquel

Los metales no ferrosos son utilizados en la manufactura como elementos

complementarios de los metales ferrosos, también son muy útiles como materiales puros o

aleados los que por sus propiedades físicas y de ingeniería cubren determinadas

exigencias o condiciones de trabajo, por ejemplo el bronce (cobre, plomo, estaño) y el

latón (cobre zinc).

B. MATERIALES NO METÁLICOS

Materiales orgánicos

Son así considerados cuando contienen células de vegetales o animales. Estos materiales

pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos como el alcohol o los tretracloruros,

no se disuelven en el agua y no soportan altas temperaturas. Algunos de los

representantes de este grupo son:

Plásticos

Productos del petróleo

Madera

Papel

Hule

Piel

Materiales Inorgánicos

Son todos aquellos que no proceden de células animales o vegetales o relacionadas con el

carbón. Por lo regular se pueden disolver en el agua y en general resisten el calor mejor

que las sustancias orgánicas. Algunos de los materiales inorgánicos más utilizados en la

manufactura son:

Los minerales

El cemento

La cerámica

El vidrio

El grafito (carbón mineral)

Los materiales sean metálicos o no metálicos, orgánicos o inorgánicos casi nunca se

encuentran en el estado en el que van a ser utilizados, por lo regular estos deben ser

sometidos a un conjunto de procesos para lograr las características requeridas en tareas

específicas. Estos procesos han requerido del desarrollo de técnicas especiales muy

elaboradas que han dado el refinamiento necesario para cumplir con requerimientos

prácticos. También estos procesos aumentan notablemente el costo de los materiales,

tanto que esto puede significar varias veces el costo original del material por lo que su

estudio y perfeccionamiento repercutirán directamente en el costo de los materiales y los

artículos que integraran.

Los procesos de manufactura implicados en la conversión de los materiales originales en

materiales útiles para el hombre requieren de estudios especiales para lograr su mejor

aplicación, desarrollo y disminución de costo. En la ingeniería la transformación de los

materiales y sus propiedades tienen un espacio especial, ya que en casi todos los casos de

ello dependerá el éxito o fracaso del uso de un material.

ESTRUCTURA DE LOS METALES

Todos los materiales están integrados por átomos los que se organizan de diferentes

maneras, dependiendo del material que se trate y el estado en el que se encuentra. Cuando

un material se encuentra en forma de gas, sus átomos están más dispersos o desordenados

(a una mayor distancia uno de otro) en comparación con los átomos de ese mismo

material pero en estado líquido o sólido. Existen materiales en los que sus átomos siempre

están en desorden o desalineados aún en su estado sólido, a estos materiales se les llama

materiales amorfos, un ejemplo es el vidrio, al que se considera como un líquido

solidificado.

En el caso de los metales, cuando estos están en su estado sólido, sus átomos se alinean de

manera regular en forma de mallas tridimensionales. Estas mallas pueden ser

identificadas fácilmente por sus propiedades químicas, físicas o por medio de los rayos X.

Cuando un material cambia de tipo de malla al modificar su temperatura, se dice que es un

material polimorfo o alotrópico.

Cada tipo de malla en los metales da diferentes propiedades, no obstante que se trata del

mismo material, así por ejemplo en el caso del hierro aleado con el carbono, se pueden

encontrar tres diferentes tipos de mallas: la malla cúbica de cuerpo centrado, la malla

cúbica de cara centrada y la malla hexagonal compacta. Cada una de estas estructuras

atómicas tiene diferentes números de átomos, como se puede ver en las siguientes figuras.

La malla cúbica de cuerpo de cuerpo centrado. Es la estructura que tiene el hierro a

temperatura ambiente, se conoce como hierro alfa. Tiene átomos en cada uno de los

vértices del cubo que integra a su estructura y un átomo en el centro. También se

encuentran con esta estructura el cromo, el molibdeno y el tungsteno.

La malla cúbica de cara centrada aparece en el hierro cuando su temperatura se eleva a

aproximadamente a 910ºC, se conoce como hierro gamma. Tiene átomos en los vértices y

en cada una de sus caras, su cambio es notado además de por los rayos X por la

modificación de sus propiedades eléctricas, por la absorción de calor y por las distancias

intermoleculares. A temperatura elevada el aluminio, la plata, el cobre, el oro, el níquel, el

plomo y el platino son algunos de los metales que tienen esta estructura de malla.

La malla hexagonal compacta se encuentra en metales como el berilio, cadmio,

magnesio, y titanio. Es una estructura que no permite la maleabilidad y la ductilidad, es

frágil.

Modificar a una malla de un metal permite la participación de más átomos en una sola

molécula, estos átomos pueden ser de un material aleado como el carbón en el caso del

hierro, lo que implica que se puede diluir más carbón en un átomo de hierro. Si se tiene en

cuenta que el carbón es el que, en ciertas proporciones, da la dureza al hierro, entonces lo

que se hace al cambiar la estructura del hierro es permitir que se diluya más carbón, con lo

que se modifican sus propiedades.

Otra de las características de los metales que influye notablemente en sus propiedades es

el tamaño de grano, el cual depende de la velocidad de enfriamiento en la solidificación del

metal, la extensión y la naturaleza del calentamiento que sufrió el metal al ser calentado.

GRANO DE LAS ESTRUCTURAS METÁLICAS

Cuando un metal en su estado líquido se enfría sus cristales se van solidificando formando

estructuras dendríticas, las que crecen uniformes hasta que se encuentran con otra

estructura que también ha estado creciendo, en ese lugar de encuentro de las dos

estructuras se forman los límites de los granos de los materiales. Entre más lento el

enfriamiento de un material, mayor uniformidad en el crecimiento de los granos, o sea

estos serán de menor tamaño.

Un material con granos pequeños será más duro que un con granos grandes, debido a que

los granos grandes tienden a fracturarse y deslizarse uno sobre el otro, lo que no sucede

con los granos pequeños.

La mejor forma de determinar el tamaño de grano de un material es por medio de

microscopio metalúrgico, el que actúa por medio de un rayo de luz que se lanza sobre una

superficie pulida al espejo y limpiada con una mezcla de 3% de ácido nítrico y 97% de

alcohol, para eliminar lo que se conoce como metal untado.

Microscopio para la medición de grano en un metal

SOLIDIFICACIÓN Y ALEACIÓN DE LOS METALES, DIAGRAMA HHC

Los metales al ser calentados pueden modificar su estado físico pasando por varias etapas,

las que van desde la alteración de algunas de sus propiedades hasta en cambio de su

estado sólido al líquido. El qué tan rápido o con qué tanta energía se logra un cambio de

estado en un metal dependerá de los materiales que lo integran. Se debe recordar que casi

nunca se utilizan metales puros. A la combinación química de dos o más metales se le

llama aleación y las propiedades de las aleaciones dependen también de los metales que la

integran.

Algunas de las aleaciones más utilizadas en los procesos de manufactura son:

Latón rojo o amarillo (cobre zinc)

Bronce (cobre, estaño, zinc, plomo)

Aluminio, cobre, magnesio, silicio y zinc

Hierro, carbón, cobalto, tungsteno, vanadio, etc.

Cobre, oro, plata

Existen tablas y normas internacionales que especifican la nomenclatura y los

componentes específicos de cada una de las diferentes aleaciones. Las aleaciones antes

señaladas son sólo algunas de las más, existen cientos más de ellas.

Una de las herramientas que nos permiten conocer de manera sencilla y rápida algunas de

las características de las aleaciones son los diagramas de las aleaciones. Uno de los

diagramas de aleaciones más conocido y utilizado del

Hierro y el carbono. También conocido como diagrama hierro, hierro, carbono

(HHC).

Con este diagrama se pueden obtener las temperaturas de cambio de sus estructuras

cristalinas; también se pueden conocer las temperaturas a las que se da el cambio de fase

de un hierro. En función a la cantidad de carbón que contiene el metal se puede estimar la

temperatura a la que se derretirá y a la que se volverá pastoso.

En el eje horizontal del diagrama de Hierro, hierro, carbono se ubica el porcentaje de

carbono que puede estar diluido en el hierro y en el eje vertical se señalan las

temperaturas a las que van sucediendo los cambios señalados en el cuerpo de la gráfica.

Al conocer la cantidad de carbono que tiene un hierro se pueden estimar la temperatura a

la que se debe elevar para que se den los diferentes cambios de estructura o de estado. Por

ejemplo si se tiene un hierro con 0.4% de carbón, se deberá elevar su temperatura hasta

los 723°C para que el hierro alfa y la perlita empiecen a convertirse en austenita y ferrita.

Aproximadamente a los

800°C ese mismo hierro cambiará su estructura a hierro gamma, en donde su componente

principal es la austenita, a los 1480°C empieza a fundirse y arriba de los 1520°C se ha

fundido todo.

A los hierros que están debajo de 0.8% de carbón se les llama hipoeutectoides y a aquellos

que tienen más de 0.8% de carbón se llaman hipereutectoides. El punto eutéctico es aquel

en el que se logra la máxima dilusión de carbón posible en un hierro a la menor

temperatura. En caso de los hierros con carbón el punto eutéctico se da con 0.8% de

carbón y a 723°C.

Cada vez que se rebasa una zona en la gráfica de HHC, se está cambiando de estructura en

el hierro que se está tratando.

HIERROS Y ACEROS

De acuerdo al diagrama de hierro, hierro, carbono el hierro puede aceptar determinadas

cantidades de carbón diluidas, estas cantidades nunca son superiores al 4%. En los casos

en los que se rebasa el 4% de carbón el hierro es de muy baja calidad.

Los hierros más utilizados en los procesos de manufactura son los siguientes:

Hierro dulce C < 0.01

Aceros C entre 0.1 y 0.2 %

Hierro fundido C > 2.0% pero < 4.0%

Algunos ejemplos de los materiales producidos con los diferentes hierros:

Fierro "puro". Por lo regular es utilizado para la generación de aleaciones

especiales.

Hierro forjado. Lámina negra o material para la formación de objetos por medio de

laminado o forja.

Acero. Materiales con requerimientos especiales de resistencia a la tracción,

fricción y tenacidad.

Hierro fundido. Artículos sin gran calidad pero con gran dureza y muy frágiles.

PROPIEDADES DE LOS METALES

Las principales propiedades de los materiales incluyen densidad, presión de vapor,

expansión térmica, conductividad térmica, propiedades eléctricas y magnéticas, así como

las propiedades de ingeniería.

En los procesos de manufactura son de gran importancia las propiedades de ingeniería, de

las que destacan las siguientes:

Resistencia a la tensión

Resistencia a la compresión

Resistencia a la torsión

Ductilidad

Prueba al impacto o de durabilidad

Dureza

Cada una de las propiedades antes señaladas requiere de un análisis específico y detallado,

lo que se da en asignaturas como las de ciencia de materiales y resistencia de materiales. A

continuación sólo se presentan algunas de sus principales características.

Resistencia a la tensión

Se determina por el estirado de los dos extremos de una probeta con dimensiones

perfectamente determinadas y con marcas previamente hechas.

Al aplicar fuerza en los dos extremos se mide la deformación relacionándola con la fuerza

aplicada hasta que la probeta rebasa su límite de deformación elástica y se deforma

permanentemente o se rompe.

Los resultados de las pruebas de resistencia a la tensión se plasman en series de curvas

que describen el comportamiento de los materiales al ser estirados.

Varias de las características de ingeniería se proporcionan con relación a la resistencia a la

tensión. Así en algunas ocasiones se tienen referencias como las siguientes:

La resistencia al corte de un material es generalmente el 50% del esfuerzo a la

tensión.

La resistencia a la torsión es alrededor del 75% de la resistencia a la tensión.

La resistencia a la compresión de materiales relativamente frágiles es de tres o

cuatro veces la resistencia a la tensión.

En los siguientes diagramas se muestran algunos de los procedimientos comunes para

aplicar las pruebas de resistencia al corte, la compresión, la fatiga o durabilidad, el

impacto, la torsión y de dureza.

Dureza

Por lo regular se obtiene por medio del método denominado resistencia a la penetración,

la cual consiste en medir la marca producida por un penetrador con características

perfectamente definidas y una carga también definida; entre más profunda es la marca

generada por el penetrador de menor dureza es el material.

Existen varias escalas de dureza, estas dependen del tipo de penetradores que se utilizan y

las normas que se apliquen. Las principales pruebas de dureza son Rockwell, Brinell y

Vickers.

Las dos primeras utilizan penetradores con cargas para generar marcas en los metales a

probar, posteriormente se mide la profundidad de las marcas. En algunas publicaciones se

considera a la prueba Rockwell como la prueba del sistema inglés y a la Brinell como la del

sistema métrico. (Observe las tablas de relación de durezas)

La dureza Vickers se logra por medio de una prueba denominada los métodos

Escleroscópico Shore en el que consiste en dejar caer un martinete de diamante de 2,3 g,

sobre el material a probar y medir la altura del rebote. A mayor rebote mayor será su

dureza.

LOS ACEROS ALEADOS

Se da el nombre de aceros aleados 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 antes

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%.

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.

La influencia que ejercen esos elementos es muy variada, y, empleados en proporciones

convenientes, se obtienen aceros con ciertas características que, en cambio, no se pueden

alcanzar con los aceros ordinarios al carbono.

Utilizando aceros aleados es posible fabricar piezas de gran espesor, con resistencias muy

elevadas en el interior de las mismas. En elementos de máquinas y motores se llegan a

alcanzar grandes durezas con gran tenacidad. Es posible fabricar mecanismos que

mantengan elevadas resistencias, aún a altas temperaturas. Hay aceros inoxidables que

sirven para fabricar elementos decorativos, piezas de maquinas y herramientas, que

resisten perfectamente a la acción de los agentes corrosivos. Es posible preparar troqueles

de formas muy complicadas que no se deformen ni agrieten en el temple, etc.

La tendencia que tienen ciertos elementos a disolverse en la ferrita o formar soluciones

sólidas con el hierro alfa, y la tendencia que en cambio tienen otros a formar carburos.

la influencia de los elementos de aleación en los diagramas de equilibrio de los aceros

(Elevación o descenso de las temperaturas críticas de los diagramas de equilibrio y las

temperaturas Ac y Ar correspondientes a calentamientos y enfriamientos relativamente

lentos, modificaciones en el contenido de carbono del acero eutectoide, Tendencia a

ensanchar o disminuir los campos austeníticos o ferríticos correspondientes a los

diagramas de equilibrio, y otras influencias también relacionadas con el diagrama hierro-

carbono, como la tendencia a grafitizar el carbono, a modificar el tamaño del grano, etc

La influencia de los elementos aleados sobre la templabilidad.

La influencia que tienen en retardar el ablandamiento que se produce en el revenido.

Existen otras influencias diversas, como mejoras en la resistencia a la corrosión,

resistencia al calor, resistencia a la abrasión, etc., las cuales se deben directa o

indirectamente a alguna de las variaciones o fenómenos citados anteriormente.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS ALEADOS DE ACUERDO CON SU UTILIZACIÓN

Aceros en los que tiene una gran importancia la templabilidad:

Aceros de gran resistencia

Aceros de cementación

Aceros de muelles

Aceros indeformables

Aceros de construcción:

Aceros de gran resistencia

Aceros de cementación

Aceros para muelles

Aceros de nitruración

Aceros resistentes al desgaste

Aceros para imanes

Aceros para chapa magnética

Aceros inoxidables y resistentes al calor

Aceros de herramientas:

Aceros rápidos

Aceros de corte no rápidos

Aceros indeformables

Aceros resistentes al desgaste

Aceros para trabajos de choque

Aceros inoxidables y resistentes al calor.

Se señalan los aceros aleados de uso más corriente clasificados en tres grupos.

Se señalan los dos grupos clásicos de aceros de construcción y de herramientas, y además

otro grupo en el que se destaca la importancia de la templabilidad, y en el que se incluyen

los aceros de gran resistencia, muelles cementación, etc., que aun perteneciendo a los

otros dos grupos, interesa destacar por separado por la gran importancia que en ellos

tiene la templabilidad.

NOMENCLATURA DE LOS ACEROS SISTEMA S.A.E - A.I.S.I

Como el micro estructura del acero determina la mayoría de sus propiedades y aquella

está determinada por el tratamiento y la composición química; uno de los sistemas más

generalizados en la nomenclatura de los aceros es el que está basado en su composición

química.

En el sistema S.A.E. - A.I.S.I, los aceros se clasifican con cuatro dígitos XXXX. Los primeros

dos números se refieren a los dos elementos de aleación más importantes y los dos o tres

últimos dígitos dan la cantidad de carbono presente en la aleación. Un acero 1040 AISI es

un acero con 0.4%C; un acero 4340 AISI, es un acero aleado que contiene o.4%C, el 43

indica la presencia de otros elementos aleantes.

Las convenciones para el primer dígito son:

1 - MANGANESO

2 - NIQUEL

3 - NIQUEL-CROMO, principal aleante el cromo

4 - MOLIBDENO

5 - CROMO

6 - CROMO-VANADIO, principal aleante el cromo

8 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el molibdeno

9 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el níquel.

No hay aceros numerados 7xxx porque estos aceros resistentes al calor

prácticamente no se fabrican.

Se observa entonces que si el primer número es 1 se sabe que es un acero al carbono; si el

dígito siguiente es el 0, o sea que la designación es 10xx, se trata de un acero ordinario al

carbono.

CLASIFICACION DE LOS ACEROS.

Los aceros inoxidables no son indestructibles, sin embargo con una selección cuidadosa,

sometiéndolos a procesos de transformación adecuados y realizando una limpieza

periódica, algún integrante de la familia de los aceros inoxidables resistirá las condiciones

corrosivas y de servicio más severas.

Serie 400:

Aceros Inoxidables Martensíticos

Son la primera rama de los aceros inoxidables, llamados simplemente al Cromo y fueron

los primeros desarrollados industrialmente (aplicados en cuchillería). Tienen un

contenido de Carbono relativamente alto de 0.2 a 1.2% y de Cromo de 12 a 18%.

Los tipos más comunes son el AISI 410, 420 y 431

Las propiedades básicas son: Elevada dureza (se puede incrementar por tratamiento

térmico) y gran facilidad de maquinado, resistencia a la corrosión moderada.

Principales aplicaciones: Ejes, flechas, instrumental quirúrgico y cuchillería.

Serie 400:

Aceros Inoxidables Ferríticos

También se consideran simplemente al Cromo, su contenido varia de 12 a 18%, pero el

contenido de Carbono es bajo <0.2%.

Los tipos más comunes son el AISI 430, 409 y 434

Las propiedades básicas son: Buena resistencia a la corrosión. La dureza no es muy alta y

no pueden incrementarla por tratamiento térmico.

Principales aplicaciones: Equipo y utensilios domésticos y en aplicaciones arquitectónicas

y decorativas.

Serie 300:

Los Aceros Inoxidables Austeníticos.

Son los más utilizados por su amplia variedad de propiedades, se obtienen agregando

Níquel a la aleación, por lo que la estructura cristalina del material se transforma en

austenita y de aquí adquieren el nombre. El contenido de Cromo varía de 16 a 28%, el de

Níquel de 3.5 a 22% y el de Molibdeno 1.5 a 6%.

Los tipos más comunes son el AISI 304, 304L, 316, 316L, 310 y 317.

Las propiedades básicas son: Excelente resistencia a la corrosión, excelente factor de

higiene - limpieza, fáciles de transformar, excelente soldabilidad, no se endurecen por

tratamiento térmico, se pueden utilizar tanto a temperaturas criogénicas como a elevadas

temperaturas.

Principales aplicaciones:

Utensilios y equipo para uso doméstico, hospitalario y en la industria alimentaria, tanques,

tuberías, etc.