Clasificación y Tratamientos Térmicos de Aceros: Nomenclatura UNE y Formas Comerciales

Formas Comerciales del Acero y Nomenclatura

La clasificación se rige por la Norma UNE-EN-10027-1.

  • Megapascales (MPa): Mide la resistencia a la tracción.
  • Dureza Brinell (HBW): Mide la dureza.

Designaciones de Aplicación (UNE-EN-10027-1)

  • B: Acero para hormigón armado.
  • Y: Acero para hormigón pretensado.
  • R: Acero para carriles.
  • D: Productos planos para conformación en frío.
  • H: Productos planos de alta resistencia con conformación en frío.
  • T: Productos de acero laminado o acero cromado para embalaje.
  • M: Acero para aplicaciones eléctricas.
  • G: Acero que se suministra en piezas moldeadas (fundición).
  • E: Acero para construcción mecánica.
  • S: Acero de construcción.
  • P: Acero para recipientes a presión.
  • L: Acero para tubos de conducción.

Aceros Rápidos

Se designan como HS o HSS. A continuación, pueden llevar letras que indican la composición química del material (ej. W, Mo, V, Co, Ti, Ni, Mn, u otros símbolos químicos).

Tratamientos Térmicos del Acero

Los tratamientos térmicos consisten en aplicar o retirar calor a un metal para mejorar sus propiedades según la aplicación deseada.

Conceptos Fundamentales

  • Temple: Aumentar la dureza de los materiales.
  • Revenido: Disminuir la dureza y aumentar la mecanizabilidad. Es complementario al temple.
  • Recocido: Persigue ablandar el material, homogeneizar la estructura, afinar el grano, eliminar la acritud, facilitar el mecanizado y eliminar tensiones internas.
  • Acritud: Es similar a la fatiga. Se disminuye mediante el recocido.

Etapas del Tratamiento Térmico

  1. Elevación de la temperatura.
  2. Mantenimiento de la temperatura.
  3. Enfriamiento del material: La velocidad crítica del acero determina que, cuanto menor sea el tiempo de enfriamiento, mayor estructura martensítica tendrá el material.

Efectos de la Temperatura en el Grano del Acero

  • 800ºC: Temperatura de uso habitual.
  • 1100ºC a 1300ºC: Acero sobrecalentado.
  • Más de 1300ºC: Acero quemado.

La estructura austenítica es lo contrario a la martensítica, resultando en menor dureza.

El Temple

Templar un acero es el proceso de calentar y enfriar el material.

  • Calentamiento: Se realiza mediante horno.
  • Velocidad crítica del temple: Es el tiempo que tarda el material en enfriarse (típicamente de 250 a 750ºC por segundo).
  • Medios de enfriamiento: Aceite, agua, aire, metales y sales minerales (utilizados para muelles).

Tratamientos Termoquímicos Superficiales

Estos tratamientos modifican la composición química superficial del acero.

Cementación
Utiliza un elemento químico llamado cementita. Genera una capa de 1.5 a 2 mm de profundidad con alto contenido de carbono. Se utiliza en aceros especiales, a menudo empleando carbón de KU y sales muy tóxicas.
Nitruración
Consiste en calentar el acero a 500-550ºC y someterlo a corrientes de gas de amoníaco durante 24 a 96 horas.
Cianuración
Consiste en calentar el acero a 800-900ºC y someterlo a un baño de cloruro, cianuro y bicarbonato sódico durante 1 hora.

Formas Comerciales de Materiales para Mecanizado y Conformado

Productos Semielaborados (Formas Comerciales Iniciales)

  • Lingotes: Se obtienen por colada.
  • Desbastes: Se obtienen mediante colada continua, colada a baja presión, laminado, forjado o tronzado de lingotes o perfiles largos.

Clasificación de Desbastes

Los desbastes se dividen según su sección:

Desbaste de Sección Cuadrada
  • Palancones: Lado superior a 200 mm.
  • Palanquilla: Lado inferior a 200 mm.
  • La medida mínima de su lado es de 50 mm.
Desbaste de Sección Rectangular
  • La sección transversal debe tener una superficie superior a 2500 mm².
  • La relación anchura/espesor es, como máximo, igual a 2.
  • Palancones: Superficie superior a 4000 mm².
  • Palanquilla: Superficie inferior a 4000 mm².
Desbaste Plano
Similar al rectangular, pero la relación anchura/espesor es, como mínimo, igual a 2.
Otros Desbastes
  • Desbaste Redondo: Sección circular.
  • Desbaste para Perfiles: Ha sido preformado con esta finalidad.

Productos Planos

Poseen secciones transversales rectangulares, donde la anchura es muy superior al espesor, y presentan superficies lisas.

Tipos de Productos Planos

Chapas

Son cuadradas o rectangulares, con una anchura igual o superior a 600 mm (medidas habituales: 1000×2000 mm).

  • Espesor inferior a 3 mm: Chapa fina.
  • Espesor superior a 3 mm: Chapa gruesa (espesores típicos de 3 a 20 mm).
  • Espesor inferior a 1 mm: Hoja.
  • Chapa negra: Acero bajo en carbono, suministrado en banda o chapa.
  • Otros tipos: Chapa lagrimada y Chapa estriada.
Chapa Perfilada
Chapas que tienen perfiles determinados:
  • Chapas Onduladas: Presentan ondulaciones longitudinales (para cubiertas, forjados, cierres).
  • Chapas Nervadas: Presentan nervios longitudinales rectangulares o trapezoidales.
  • Chapa Pegaso: Perfil con nervios longitudinales rectangulares.
Productos Compuestos
  • Bandas y chapas placadas.
  • Chapa Sándwich: Formada por dos chapas unidas mediante una capa plástica aislante.
  • Paneles Sándwich: Fabricados con dos chapas corrugadas unidas por una capa aislante.
Hojalata

Similar a la chapa negra, pero ambas superficies están recubiertas de estaño (mediante proceso electrolítico o por baño de estado fundido).

  • Espesor inferior a 0.5 mm (pudiendo alcanzar 0.14 mm).
  • Se aplica un tratamiento de pasivación y un recubrimiento protector de aceite.
  • Apto para barnizado (lacado) e impresión (litografía). Se emplea en botes o latas de conserva.
Banda (Bobina) y Fleje Producto plano que se enrolla en bobinas.
  • Fleje: Banda inferior a 600 mm.
  • Banda: Banda superior a 600 mm.
Plano Ancho Producto plano con anchura entre 150 y 1250 mm y espesor superior a 4 mm. No se suministra enrollado.

Productos Largos

Materiales de sección constante, presentados en barras o rollos.

Tipos de Productos Largos

Alambrón
  • Se comercializa bobinado en rollos.
  • Diámetro igual o superior a 5 mm.
  • Sección transversal normalmente redonda.
Alambre
  • Diámetro de hasta 4 mm.
  • Se obtiene por deformación en frío del alambrón mediante trefilado (estirado en frío con una hilera o matriz reductora).
  • Logra una sección maciza constante.
  • Puede llevar recubrimiento superficial (cinc, cobre, níquel o materiales orgánicos).
  • Puede ser sometido a tratamientos térmicos o superficiales.
Barras
  • Se suministran siempre en formas rectas (nunca en rollos).
  • Longitud habitual: 6 metros.
  • Sección maciza.
  • Las barras redondas tienen sección circular igual o superior a 8 mm.

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