Este documento describe las propiedades mecánicas de los metales, en particular la dureza, fragilidad, plasticidad y elasticidad de los metales. Explica que los metales son generalmente duros y resistentes a la deformación, pero algunos como los aceros son más plásticos y elásticos. También clasifica los aceros según su contenido de carbono y describe cómo afecta el carbono a las propiedades de resistencia y ductilidad del acero.

1. PROPIEDADES DE LOS METALESPROPIEDADES DE LOS METALES
PROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICAS
Dureza y fragilidad. La fragilidad es laDureza y fragilidad. La fragilidad es la
propiedad que expresa falta de plasticidad,propiedad que expresa falta de plasticidad,
y por tanto, de tenacidad. Los materialesy por tanto, de tenacidad. Los materiales
frágiles se rompen fácilmente en su límitefrágiles se rompen fácilmente en su límite
elástico, es decir su rotura se produceelástico, es decir su rotura se produce
espontáneamente al rebasar la cargaespontáneamente al rebasar la carga
correspondiente al límite elástico. Por locorrespondiente al límite elástico. Por lo
común, los metales son duros, es decir, nocomún, los metales son duros, es decir, no
se rayan ni pueden perforarse ni rompersese rayan ni pueden perforarse ni romperse
con facilidadcon facilidad
Metales ferrososMetales ferrosos

2. Plasticidad y elasticidad. Algunos metalesPlasticidad y elasticidad. Algunos metales
poseen la capacidad de deformarseposeen la capacidad de deformarse
permanente sin llegar a romperse. Se dicepermanente sin llegar a romperse. Se dice
que son plásticos. Otros, por el contrario,que son plásticos. Otros, por el contrario,
muestran una gran capacidad elástica paramuestran una gran capacidad elástica para
recobrar su forma al cesar la carga que lorecobrar su forma al cesar la carga que lo
ha deformado. Se llama límite elástico a laha deformado. Se llama límite elástico a la
carga máxima que puede soportar uncarga máxima que puede soportar un
metal sin sufrir una deformaciónmetal sin sufrir una deformación
permanente. Cuando se aplica un esfuerzopermanente. Cuando se aplica un esfuerzo
de tensión uniaxial sobre una barra dede tensión uniaxial sobre una barra de
metal, el metal se deforma elásticamentemetal, el metal se deforma elásticamente
y luego plásticamente, produciendo unay luego plásticamente, produciendo una
deformación permanentedeformación permanente

3. Capacidad de soportar una cargaCapacidad de soportar una carga
externa sin romperse. Resisten bienexterna sin romperse. Resisten bien
a los esfuerzos a los que estána los esfuerzos a los que están
sometidos, como la tracción, lasometidos, como la tracción, la
compresión, la flexión, la torsión y elcompresión, la flexión, la torsión y el
cizallamiento.cizallamiento.

10. ACEROSACEROS

11. ALTO
HORNO

12. Los aceros son aleacionesLos aceros son aleaciones
bbáásicamente desicamente de HHierro yierro y
CarbonoCarbono, con porcentajes de, con porcentajes de
este último que oscilan entreeste último que oscilan entre
0,05 y 2.1 %.0,05 y 2.1 %.
A partir de 2.1% C aparecenA partir de 2.1% C aparecen
laslas fundiciones ofundiciones o tambiéntambién
llamadas hierros fundidos.llamadas hierros fundidos.

13. ALEACIONESALEACIONES
TIENEN MUCHAS VENTAJAS SOBRE LOS METALES PUROS:TIENEN MUCHAS VENTAJAS SOBRE LOS METALES PUROS:
MAYOR DUREZAMAYOR DUREZA
MAYOR RESISTENCIA A LA TRACCIÓNMAYOR RESISTENCIA A LA TRACCIÓN
MAYOR RESISTENCIA A LA ABRASIÓNMAYOR RESISTENCIA A LA ABRASIÓN
Tf MENOR QUE AL MENOS UNO DE LOSTf MENOR QUE AL MENOS UNO DE LOS
COMPONENTESCOMPONENTES
MEJOR ASPECTOMEJOR ASPECTO
MMÁÁS ECONÓMICAS QUE POR LO MENOS UNOS ECONÓMICAS QUE POR LO MENOS UNO
DE LOS COMPONENTESDE LOS COMPONENTES

14. DESVENTAJAS:DESVENTAJAS:
SON MENOS DÚCTILES Y MALEABLES PORSON MENOS DÚCTILES Y MALEABLES POR
TANTO MÁS FRÁGILES.TANTO MÁS FRÁGILES.
MENOR CONDUCTIBILIDAD ELÉCTRICA.MENOR CONDUCTIBILIDAD ELÉCTRICA.
MENOR CONDUCTIBILIDAD TÉRMICAMENOR CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA

15. El hierro pudelado (se refiereEl hierro pudelado (se refiere
aa conseguir
hierro o acero con menos carbono y po
r lo tanto más puro) es un hierro cones un hierro con
un % C muy pequeño muy utilizadoun % C muy pequeño muy utilizado
antiguamente, caracterizándose porantiguamente, caracterizándose por
sus bandas de escoria en lasus bandas de escoria en la
microestructura.microestructura.

16. Fe pudelado compuesto de ferrita(zonas blancas) y bandas negras
de escoria aproximadamente paralelas debido al forjado.
FORJADO (Es el proceso consistente en cambiar la forma de un
metal caliente por medio de golpes de un martillo pilón o por
presión en una prensa)

17. ARMADURAS SIGLO XIV - XVARMADURAS SIGLO XIV - XV
CascosCascos
Cota de mallaCota de malla
ArmaduraArmadura

19. OTROS ALEANTESOTROS ALEANTES
Además de el C el acero lleva otrosAdemás de el C el acero lleva otros
elementos químicos, como elelementos químicos, como el azufre,azufre,
el fósforo, silicio, manganesoel fósforo, silicio, manganeso,,
provenientes de su manufacturaprovenientes de su manufactura
inicial yinicial y cobre, niquelcobre, niquel y otros de lay otros de la
chatarra.,chatarra.,

20. Y cuyos límites superiores suelen serY cuyos límites superiores suelen ser
generalmente los siguientes:generalmente los siguientes:
Si=0.50%; Mn=0.90%;Si=0.50%; Mn=0.90%;
P=0.100% y S=0.100%.P=0.100% y S=0.100%.

21. Mientras que algunos otros seMientras que algunos otros se
añaden intencionalmente, bien paraañaden intencionalmente, bien para
incrementar algunas propiedadesincrementar algunas propiedades
específicasespecíficas como la resistencia,como la resistencia,
dureza, resistencia química etc. odureza, resistencia química etc. o
para facilitar algún proceso depara facilitar algún proceso de
fabricación, como puede ser elfabricación, como puede ser el
mecanizado; tal es el caso delmecanizado; tal es el caso del
cromo, níquel, el molibdeno etc.cromo, níquel, el molibdeno etc.

23. Algunas nociones sobreAlgunas nociones sobre
solubilidadsolubilidad

24. Fases y microconstituyentes en losFases y microconstituyentes en los
aceros ordinarios al C bajoaceros ordinarios al C bajo
condiciones decondiciones de nono equilibrioequilibrio::
MARTENSITA
BAINITA

27. Su resistencia a la tracción de 170 a
250 kg/mm2 y un alargamiento del
0.5 al 2.5 %, muy frágil, presenta
un aspecto acicular(agujas)
formando grupos en zigzag con
ángulos de 60 grados.

28. Bainita inferior y superiorBainita inferior y superior

29. La estructura del acero como vimos se componeLa estructura del acero como vimos se compone
de una mezcla dede una mezcla de las diferenteslas diferentes fases, confases, con
diversas propiedades mecánicas. Lasdiversas propiedades mecánicas. Las
proporciones de estas fases y sus composicionesproporciones de estas fases y sus composiciones
serán determinantes del comportamiento de esteserán determinantes del comportamiento de este
materialmaterial

30. CLASIFICACIÓN DECLASIFICACIÓN DE
LOS ACEROSLOS ACEROS

31. De acuerdo al diagrama Fe-C,De acuerdo al diagrama Fe-C,
los aceros se clasifican en:los aceros se clasifican en:
Aceros eutectoides si el % C = 0.77Aceros eutectoides si el % C = 0.77
Aceros hipereutectoides, si el % C >Aceros hipereutectoides, si el % C >
0.770.77
Aceros hipoeutectoides, si el % C <Aceros hipoeutectoides, si el % C <
0.770.77

32. EL PAPEL DEL CARBONO EN ELEL PAPEL DEL CARBONO EN EL
ACEROACERO
EL C SE EXPRESA EN LOS ACEROS COMO %EL C SE EXPRESA EN LOS ACEROS COMO %
SE DA COMO CENTÉSIMAS.SE DA COMO CENTÉSIMAS.
EL % C TIENE UNA GRAN INFLUENCIA EN ELEL % C TIENE UNA GRAN INFLUENCIA EN EL
COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOSCOMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOS
ACEROS:ACEROS:
A MAYOR %C, MAYOR RESISTENCIA MECÁNICA.A MAYOR %C, MAYOR RESISTENCIA MECÁNICA.
O SEA QUE SE INCREMENTA EL ESFUERZO DEO SEA QUE SE INCREMENTA EL ESFUERZO DE
CEDENCIA, ESFUERZO MAX. DE TRACCIÓN YCEDENCIA, ESFUERZO MAX. DE TRACCIÓN Y
EL ESFUERZO DE ROTURA.EL ESFUERZO DE ROTURA.

33. La resistencia de un acero alLa resistencia de un acero al
carbono con 0.5% de carbono escarbono con 0.5% de carbono es
más de dos veces superior a la demás de dos veces superior a la de
otro con 0.1%.otro con 0.1%.
Además, como puede apreciarse enAdemás, como puede apreciarse en
la figura siguiente, si el contenido dela figura siguiente, si el contenido de
carbono llega al 1%, la resistenciacarbono llega al 1%, la resistencia
casi se triplica con respecto al nivelcasi se triplica con respecto al nivel
de referencia del 0.1%.de referencia del 0.1%.

34. Efecto del % C en la resistencia de losEfecto del % C en la resistencia de los
acerosaceros

35. Efectos negativos del CEfectos negativos del C
El carbono, sin embargo,El carbono, sin embargo,
generalmente reduce la ductilidad delgeneralmente reduce la ductilidad del
acero y por tanto aumenta laacero y por tanto aumenta la
fragilidad.fragilidad.
La ductilidad es una medida de laLa ductilidad es una medida de la
capacidad de un material paracapacidad de un material para
deformarse en forma permanente,deformarse en forma permanente,
sin llegar a la ruptura.sin llegar a la ruptura.

36. Un acero de 0.1%. de carbono es másUn acero de 0.1%. de carbono es más
de cuatro veces más dúctil que otrode cuatro veces más dúctil que otro
con 1% de carbono y dos veces máscon 1% de carbono y dos veces más
que un tercero con 0.5% de carbono:que un tercero con 0.5% de carbono:

37. Clasificación de los acerosClasificación de los aceros
según el % de Csegún el % de C
De bajo contenido de Carbono:De bajo contenido de Carbono:
%C<0.25 aprox.%C<0.25 aprox.
De medio contenido de Carbono:De medio contenido de Carbono:
%Centre 0.25 y 0.60 aprox.%Centre 0.25 y 0.60 aprox.
De alto contenido de Carbono:De alto contenido de Carbono:
%C entre 0.6 y 1.2 aprox.%C entre 0.6 y 1.2 aprox.
Ultraalto contenido de Carbono:Ultraalto contenido de Carbono:
%C entre 1.2 y 2.1%C entre 1.2 y 2.1

38. ACEROS DE BAJO CONTENIDO DE CARBONOACEROS DE BAJO CONTENIDO DE CARBONO
Son fácilmente deformables,Son fácilmente deformables,
cortables, maleables, maquinables,cortables, maleables, maquinables,
soldables; en una palabra, son muysoldables; en una palabra, son muy
"trabajables". Muy económicos."trabajables". Muy económicos.
Por eso, con estos aceros se hacenPor eso, con estos aceros se hacen
gran cantidad de lámimas, tornillos,gran cantidad de lámimas, tornillos,
remaches, bujes, puertas, ventanas,remaches, bujes, puertas, ventanas,
muebles, cerchas, tuberías, perfileríamuebles, cerchas, tuberías, perfilería
etc..etc..

39. Además, con ellos se fabrican buenasAdemás, con ellos se fabrican buenas
varillas para refuerzo de concreto,varillas para refuerzo de concreto,
las estructuras de edificios y puenteslas estructuras de edificios y puentes
que no requieran alto desempeño, laque no requieran alto desempeño, la
carrocería de los automóviles y lascarrocería de los automóviles y las
corazas de los barcos. Son los máscorazas de los barcos. Son los más
económicos y mayor producción.económicos y mayor producción.
En general se usan en piezas que noEn general se usan en piezas que no
requieran alto desempeñorequieran alto desempeño

40. ACEROS DE MEDIO CACEROS DE MEDIO C
Entre 0.25% y 0.6%, se emplean cuandoEntre 0.25% y 0.6%, se emplean cuando
se quierese quiere mayor resistencia,mayor resistencia, pues siguenpues siguen
manteniendo un buen comportamientomanteniendo un buen comportamiento
dúctil aunque su soldadura ya requieredúctil aunque su soldadura ya requiere
cuidados especiales. Puede ser forjado.cuidados especiales. Puede ser forjado.
Obviamente son mas frágiles que losObviamente son mas frágiles que los
anteriores. Con estos aceros se hacenanteriores. Con estos aceros se hacen
piezas para maquinarias que requieranpiezas para maquinarias que requieran
mejores propiedades como ejes, engranes,mejores propiedades como ejes, engranes,
cañones de fusil, hachas, azadones, picos,cañones de fusil, hachas, azadones, picos,
martillos, piezas de armas, tornillería másmartillos, piezas de armas, tornillería más
exigente, etc..exigente, etc..

41. ACEROS DE ALTO CONTENIDO DE CARBONOACEROS DE ALTO CONTENIDO DE CARBONO
 Los aceros de alto carbono, entre 0.6% yLos aceros de alto carbono, entre 0.6% y
1.2%, presentan alta resistencia, son muy1.2%, presentan alta resistencia, son muy
duros pero su fragilidad es alta y sonduros pero su fragilidad es alta y son
difíciles de soldar.difíciles de soldar.
 Muchas herramientas son de acero de altoMuchas herramientas son de acero de alto
carbonocarbono: cinceles, limas, algunos: cinceles, limas, algunos
machuelos, sierras, barras, etc. peromachuelos, sierras, barras, etc. pero
teniendo en cuenta que conllevan unteniendo en cuenta que conllevan un
tratamiento térmico para modificar sutratamiento térmico para modificar su
fragilidad. Los rieles de ferrocarrilfragilidad. Los rieles de ferrocarril
también se fabrican con aceros de esetambién se fabrican con aceros de ese
tipo.tipo.

42. ACEROS DE ULTRA ALTO CARBONOACEROS DE ULTRA ALTO CARBONO
Son aceros entre 1.2 y 2.1% CSon aceros entre 1.2 y 2.1% C
A pesar de que se han usado desdeA pesar de que se han usado desde
tiempos remotos sobre todo por lostiempos remotos sobre todo por los
árabes(aceros de Damasco) sólo se haárabes(aceros de Damasco) sólo se ha
comprendido recientemente sucomprendido recientemente su
formulación. Se han utilizadoformulación. Se han utilizado
principalmente para la fabricación deprincipalmente para la fabricación de
espadas, sables, cuchillos etc. Requierenespadas, sables, cuchillos etc. Requieren
un proceso especial.un proceso especial.

43. Como la microestructura del aceroComo la microestructura del acero
determina la mayoría de susdetermina la mayoría de sus
propiedades y aquella estápropiedades y aquella está
determinada por el tratamiento y eldeterminada por el tratamiento y el
tipo de proceso y la composicióntipo de proceso y la composición
química.química.

44. EL SEGUNDO DÍGITO XEL SEGUNDO DÍGITO X XX INDICAINDICA
UN ALEANTE ADICIONAL ADEMÁSUN ALEANTE ADICIONAL ADEMÁS
DEL C o EL % DE EL ELEMENTODEL C o EL % DE EL ELEMENTO
PRINCIPAL. SI ES CERO INDICA LAPRINCIPAL. SI ES CERO INDICA LA
AUSENCIA DE ESE OTROAUSENCIA DE ESE OTROELEMENTOELEMENTO
ALEANTE PRINCIAPAL.ALEANTE PRINCIAPAL.
 EL TERCERO Y CUARTO DÍGITO X XEL TERCERO Y CUARTO DÍGITO X X
X XX X INDICAN ELINDICAN EL % DE C% DE C ENEN
CÉNTESIMAS.CÉNTESIMAS.

45. POR TANTO SI EL PRIMER DÍGITO ES 1POR TANTO SI EL PRIMER DÍGITO ES 1
ES UN ACERO AL C.ES UN ACERO AL C.
SI EL SEGUNDO ES CERO SE TRATA DESI EL SEGUNDO ES CERO SE TRATA DE
UNUN ACERO ORDINARIO AL C.ACERO ORDINARIO AL C.
EJEMPLO:EJEMPLO:
ACERO 1020ACERO 1020
ACERO AL CACERO AL C CON 0.20% CCON 0.20% C

46. EJEMPLO:EJEMPLO:
SI EL PRIMER Y SEGUNDO DÍGITOSI EL PRIMER Y SEGUNDO DÍGITO
FUERAN 23 SE TRATARÁ SE UNFUERAN 23 SE TRATARÁ SE UN
ACERO AL Ni CON 3,5% Ni Y SI ELACERO AL Ni CON 3,5% Ni Y SI EL
TERCERO Y CUARTO FUERAN 40 óTERCERO Y CUARTO FUERAN 40 ó
SEA EL ACERO 2340 TENDRÍASEA EL ACERO 2340 TENDRÍA
0.40% C0.40% C

47. Nº AISI:Nº AISI:
Descripción.EjemploDescripción.Ejemplo10XXSon10XXSon
aceros sin aleación con 0,XX % deaceros sin aleación con 0,XX % de
C(1010; 1020; 1045)C(1010; 1020; 1045)
41XXSon aceros aleados con Mn, Si,41XXSon aceros aleados con Mn, Si,
Mo y Cr ej.4140Mo y Cr ej.4140
51XX.Son aceros aleados con Cr, Mn,51XX.Son aceros aleados con Cr, Mn,
Si y (5160)Si y (5160)

48. CLASIFICACIÓN ACEROSCLASIFICACIÓN ACEROS

50. Aceros aleadosAceros aleados
Se da el nombre de aceros aleados aSe da el nombre de aceros aleados a
los aceros que además de los cincolos aceros que además de los cinco
elementos:elementos: carbono, silicio,carbono, silicio,
manganeso, fósforo y azufremanganeso, fósforo y azufre,,
contienen tambiéncontienen también cantidadescantidades
relativamente importantes de otrosrelativamente importantes de otros
elementoselementos como el cromo, níquel,como el cromo, níquel,
molibdeno, etc., que sirven paramolibdeno, etc., que sirven para
mejorar alguna de sus característicasmejorar alguna de sus características
fundamentalesfundamentales

51. También puede considerarse acerosTambién puede considerarse aceros
aleados los quealeados los que contienen alguno decontienen alguno de
los cuatro elementos diferentes dellos cuatro elementos diferentes del
carbono que antes hemos citado, encarbono que antes hemos citado, en
mayor cantidad que los porcentajesmayor cantidad que los porcentajes
que normalmente suelen contenerque normalmente suelen contener
los aceros al carbono, y cuyos límiteslos aceros al carbono, y cuyos límites
superiores suelen ser generalmentesuperiores suelen ser generalmente
los siguientes: Si=0.50%;los siguientes: Si=0.50%;
Mn=0.90%; P=0.100% yMn=0.90%; P=0.100% y
S=0.100%.S=0.100%.

52. Los elementos de aleación que másLos elementos de aleación que más
frecuentemente suelen utilizarsefrecuentemente suelen utilizarse
para la fabricación de aceros aleadospara la fabricación de aceros aleados
son:son: Níquel, Manganeso, Cromo,Níquel, Manganeso, Cromo,
Vanadio, Wolframio, Molibdeno,Vanadio, Wolframio, Molibdeno,
Cobalto, Silicio, Cobre, Titanio,Cobalto, Silicio, Cobre, Titanio,
Circonio, Plomo, Selenio, Aluminio,Circonio, Plomo, Selenio, Aluminio,
Boro y NiobioBoro y Niobio..

53. Utilizando aceros aleados es posibleUtilizando aceros aleados es posible
fabricarfabricar piezas de gran espesorpiezas de gran espesor, con, con
resistencias muy elevadasresistencias muy elevadas en elen el
interior de las mismas.interior de las mismas.

54. En elementos de máquinas yEn elementos de máquinas y
motores se llegan amotores se llegan a alcanzar grandesalcanzar grandes
durezas con gran tenacidaddurezas con gran tenacidad

55. Es posible fabricar mecanismos queEs posible fabricar mecanismos que
mantenganmantengan elevadas resistencias,elevadas resistencias,
aún a altas temperaturasaún a altas temperaturas

56. HayHay aceros inoxidablesaceros inoxidables que sirvenque sirven
para fabricar elementos decorativos,para fabricar elementos decorativos,
piezas de maquinas y herramientas,piezas de maquinas y herramientas,
que resisten perfectamente a laque resisten perfectamente a la
acción de los agentes corrosivosacción de los agentes corrosivos..
Es posible preparar troqueles deEs posible preparar troqueles de
formas muy complicadas que no seformas muy complicadas que no se
deformen ni agrieten en el temple,deformen ni agrieten en el temple,
etcetc

57. EFECTOS DE ALGUNOS ALEANTESEFECTOS DE ALGUNOS ALEANTES

58. NíquelNíquel
Produce gran tenacidadProduce gran tenacidad yy ductilidadductilidad
lo mismo quelo mismo que gran resistenciagran resistencia que enque en
los aceros al carbono o de bajalos aceros al carbono o de baja
aleación.aleación.
Es estabilizador de la austenita o seaEs estabilizador de la austenita o sea
que la hace aparecer a T ambienteque la hace aparecer a T ambiente..

59. ElEl NíquelNíquel es un elemento dees un elemento de
extraordinaria importancia en laextraordinaria importancia en la
fabricación defabricación de aceros inoxidables yaceros inoxidables y
resistentes a altas temperaturasresistentes a altas temperaturas, en, en
los que además de cromo selos que además de cromo se
emplean porcentajes de níquelemplean porcentajes de níquel
variables de 8 a 20%.variables de 8 a 20%.

60. CromoCromo
Es uno de los elementos especialesEs uno de los elementos especiales
más empleados para la fabricaciónmás empleados para la fabricación
de aceros aleados, usándosede aceros aleados, usándose
indistintamente en los aceros deindistintamente en los aceros de
construcción, en los deconstrucción, en los de
herramientas, en los inoxidables yherramientas, en los inoxidables y
los de resistencia en caliente.los de resistencia en caliente.

61. Efectos del CrEfectos del Cr
Se emplea en cantidades diversasSe emplea en cantidades diversas
desde 0.30 a 30%, según los casos ydesde 0.30 a 30%, según los casos y
sirve parasirve para aumentar la dureza y laaumentar la dureza y la
resistencia a la tracción de losresistencia a la tracción de los
aceros,aceros, mejora la templabilidad,mejora la templabilidad,
impide las deformaciones en elimpide las deformaciones en el
temple, la inoxidabilidadtemple, la inoxidabilidad, etc., etc.

62. Es un estabilizador de la ferritaEs un estabilizador de la ferrita, por, por
tanto logra que la ferrita a Ttanto logra que la ferrita a T
ambiente se presente en mayorambiente se presente en mayor
proporción.proporción.

63. MolibdenoMolibdeno
Mejora notablementeMejora notablemente la resistencia ala resistencia a
la tracción, la templabilidad y lala tracción, la templabilidad y la
resistencia al creep de los aceros.resistencia al creep de los aceros.
Añadiendo solo pequeñas cantidadesAñadiendo solo pequeñas cantidades
de molibdeno a los aceros cromo-de molibdeno a los aceros cromo-
níqueles, seníqueles, se disminuye o eliminadisminuye o elimina casicasi
completamente lacompletamente la fragilidadfragilidad..

64. Aparece prácticamente en todos losAparece prácticamente en todos los
aceros, debido, principalmente, aaceros, debido, principalmente, a
que se añade como elemento deque se añade como elemento de
adición para neutralizar los malosadición para neutralizar los malos
efectos delefectos del azufre y del oxigenoazufre y del oxigeno, que, que
siempre suelen contener los acerossiempre suelen contener los aceros
cuando se encuentran en estadocuando se encuentran en estado
liquido en los hornos durante losliquido en los hornos durante los
procesos de fabricaciónprocesos de fabricación

65. El molibdeno a aumenta también laEl molibdeno a aumenta también la
resistencia de los aceros en calienteresistencia de los aceros en caliente
Reemplaza al wolframio en laReemplaza al wolframio en la
fabricación de los aceros rápidosfabricación de los aceros rápidos,,
pudiéndose emplear para las mismaspudiéndose emplear para las mismas
aplicaciones aproximadamente unaaplicaciones aproximadamente una
parte de molibdeno por cada dos departe de molibdeno por cada dos de
wolframio.wolframio.

66. ManganesoManganeso
Si los aceros no tuvieranSi los aceros no tuvieran Manganeso niManganeso ni
Molibdeno, no se podrían laminar ni forjarMolibdeno, no se podrían laminar ni forjar,,
porque el azufre que suele encontrarse enporque el azufre que suele encontrarse en
mayor o menor cantidad en los aceros,mayor o menor cantidad en los aceros,
formaría sulfuros de hierro.formaría sulfuros de hierro.
En cantidades altas hace que la austenitaEn cantidades altas hace que la austenita
sea estable a T ambiente.sea estable a T ambiente.
..

67. Aceros al manganeso deAceros al manganeso de grangran
resistenciaresistencia, Con Mn en cantidades, Con Mn en cantidades
variables de 0.80 a 1.60%, convariables de 0.80 a 1.60%, con
contenidos en carbono de 0.05 acontenidos en carbono de 0.05 a
0.30%C0.30%C

68. AcerosAceros indeformablesindeformables al manganesoal manganeso
con 1 a 3% de Mn y 1% de carbono,con 1 a 3% de Mn y 1% de carbono,
aproximadamenteaproximadamente

69. Aceros austeniticos al manganesoAceros austeniticos al manganeso
con 12% de Mn y 1% de carbono,con 12% de Mn y 1% de carbono,
aproximadamente, que a laaproximadamente, que a la
temperatura ambiente sontemperatura ambiente son
austeniticos y tienen gran resistenciaausteniticos y tienen gran resistencia
al desgaste, empleándoseal desgaste, empleándose
principalmente,principalmente, para cruzamientospara cruzamientos
de vías, mordazas de maquinasde vías, mordazas de maquinas
trituradoras, excavadoras, etc sontrituradoras, excavadoras, etc son
los famosos Aceros Hadfieldlos famosos Aceros Hadfield

70. SilicioSilicio
Este elemento aparece en todos losEste elemento aparece en todos los
aceros, lo mismo que el manganeso,aceros, lo mismo que el manganeso,
porque se añade intencionadamenteporque se añade intencionadamente
durante el proceso de fabricación.durante el proceso de fabricación.
Se emplea como elementoSe emplea como elemento
desoxidante complementario deldesoxidante complementario del
manganeso con objeto de evitar quemanganeso con objeto de evitar que
aparezcan en el acero los poros yaparezcan en el acero los poros y
otros defectos internos.otros defectos internos. Los acerosLos aceros
pueden tener porcentajes variablespueden tener porcentajes variables
de 0.20 a 0.34% de Si.de 0.20 a 0.34% de Si.

71. Se emplean aceros de 1 a 4.5% deSe emplean aceros de 1 a 4.5% de
Si y bajo porcentaje de carbono paraSi y bajo porcentaje de carbono para
lala fabricación de chapas magnéticasfabricación de chapas magnéticas,,
ya que esos aceros, en presencia deya que esos aceros, en presencia de
campos magnéticos variables, dancampos magnéticos variables, dan
lugar solo a perdidas magnéticaslugar solo a perdidas magnéticas
muy pequeñas, debido a que el siliciomuy pequeñas, debido a que el silicio
aumenta mucho su resistividad.aumenta mucho su resistividad.

72. Wolframio (Tungsteno)Wolframio (Tungsteno)
Usos:Aceros de herramientas:Usos:Aceros de herramientas:
Aceros rápidos entre 9-18% deAceros rápidos entre 9-18% de
wolframio y cantidades variableswolframio y cantidades variables
de cromo, vanadio y molibdeno yde cromo, vanadio y molibdeno y
C entre o.3 -0.7 % aprox.C entre o.3 -0.7 % aprox.

73. Aceros paraAceros para trabajos en caliente, eltrabajos en caliente, el
WW mantienen lamantienen la durezadureza de losde los
aceros a elevada temperatura.aceros a elevada temperatura.
Evita que seEvita que se desafilen o ablandendesafilen o ablanden
las herramientas, aunque lleguen alas herramientas, aunque lleguen a
calentarse a 500º o 600ºcalentarse a 500º o 600º

74. El Wolframio se disuelve ligeramenteEl Wolframio se disuelve ligeramente
en la ferrita y tiene una granen la ferrita y tiene una gran
tendencia a formar carburos.tendencia a formar carburos.
Estos carburos de Wolframio tienenEstos carburos de Wolframio tienen
gran estabilidad y son muygran estabilidad y son muy
importantes en los aceros pues danimportantes en los aceros pues dan
propiedades muy especiales.propiedades muy especiales.

75. VanadioVanadio
Se emplea principalmente para laSe emplea principalmente para la
fabricación de aceros de herramientas.fabricación de aceros de herramientas.
Es un elemento desoxidante muy fuerte yEs un elemento desoxidante muy fuerte y
tiene unatiene una gran tendencia a formargran tendencia a formar
carburos.carburos.
Una característica de los aceros conUna característica de los aceros con
vanadio, es suvanadio, es su gran resistencia algran resistencia al
ablandamientoablandamiento

76. CobaltoCobalto
Se emplea casi exclusivamente enSe emplea casi exclusivamente en
los aceros rápidoslos aceros rápidos de más altade más alta
calidad. Este elemento al sercalidad. Este elemento al ser
incorporado en los aceros, seincorporado en los aceros, se
combina con la ferrita,combina con la ferrita, aumentandoaumentando
su dureza y su resistenciasu dureza y su resistencia..

77. El cobalto se suele emplear en losEl cobalto se suele emplear en los
aceros rápidos al Wolframio deaceros rápidos al Wolframio de
máxima calidad en porcentajesmáxima calidad en porcentajes
variables de 3 a 10%variables de 3 a 10%

78. TitanioTitanio
Se suele añadir pequeñas cantidadesSe suele añadir pequeñas cantidades
de titanio a algunos acerosde titanio a algunos aceros muymuy
especiales para desoxidar y afinar elespeciales para desoxidar y afinar el
grano.grano. El titanio tiene gran tendenciaEl titanio tiene gran tendencia
a formar carburosa formar carburos y a combinarsey a combinarse
con el nitrógeno.con el nitrógeno.

79. CobreCobre
El cobre se suele emplear paraEl cobre se suele emplear para
mejorar lamejorar la resistencia a la corrosiónresistencia a la corrosión
de ciertos aceros de 0.15 a 0.30%de ciertos aceros de 0.15 a 0.30%
de carbono, que se usan parade carbono, que se usan para
grandes construcciones metálicas.grandes construcciones metálicas.
Se suele emplear contenidos enSe suele emplear contenidos en
cobre variables de 0.40 a 0.50%.cobre variables de 0.40 a 0.50%.

80. Clasificación de los aceros segúnClasificación de los aceros según
la AISI-SAEla AISI-SAE
SE IDENTIFICAN POR CUATRO DÍGITOS: X X X XSE IDENTIFICAN POR CUATRO DÍGITOS: X X X X
EL PRIMER DÍGITOEL PRIMER DÍGITO XX: INDICA EL ALEANTE: INDICA EL ALEANTE
PRINCIAPL ENPRINCIAPL EN >%.>%.
SI ES:SI ES:
ELEL 11 INDICA ALINDICA AL C.C.
ELEL 22 INDICA ALINDICA AL Ni.Ni.
ELEL 33 INDICA ALINDICA AL Ni-Cr.Ni-Cr.
ELEL 44 INDICA ALINDICA AL MoMo..
ELEL 55 INDICAINDICA ALAL Cr.Cr.
ELEL 66 INDICA ALINDICA AL CR-Va.CR-Va.
ELEL 77 INDICA ALINDICA AL Cr- W.Cr- W.
ELEL 88 INDICA ALINDICA AL Ni-Cr- Mo,Ni-Cr- Mo, ALEANTE PRPAL ELALEANTE PRPAL EL Mo.Mo.
ELEL 99 INDICA ALINDICA AL Ni-Cr-Mo,Ni-Cr-Mo, ALEANTE PRPALALEANTE PRPAL ELEL Ni.Ni.

81. Clasificación de los aceros aleadosClasificación de los aceros aleados
de acuerdo con su utilizaciónde acuerdo con su utilización
Aceros en los que tiene una granAceros en los que tiene una gran
importancia la templabilidad:importancia la templabilidad:

82. Aceros de construcciónAceros de construcción::
Aceros de gran resistenciaAceros de gran resistencia
Aceros de cementaciónAceros de cementación
Aceros para muellesAceros para muelles
Aceros de nitruraciónAceros de nitruración
Aceros resistentes al desgasteAceros resistentes al desgaste
Aceros para imanesAceros para imanes
Aceros para chapa magnéticaAceros para chapa magnética
Aceros inoxidables y resistentes alAceros inoxidables y resistentes al
calorcalor

83. ACEROS DE HERRAMIENTASACEROS DE HERRAMIENTAS
ES EL ACEROES EL ACERO AL C ó ALEADO CAPAZ DEAL C ó ALEADO CAPAZ DE
SER TEMPLADO y REVENIDO YSER TEMPLADO y REVENIDO Y
FABRICADO EN CONDICIONESFABRICADO EN CONDICIONES
ESPECIALESESPECIALES..
SE USAN EN HTAS. MANUALES YSE USAN EN HTAS. MANUALES Y
MECÁNICAS Y DONDE SE REQUIERAMECÁNICAS Y DONDE SE REQUIERA
RESISTENCIA AL DESGASTE.RESISTENCIA AL DESGASTE.
NO SE INCLUYEN LOS DE GRANDESNO SE INCLUYEN LOS DE GRANDES
TONELAJES, COMO LOS DE:TONELAJES, COMO LOS DE:
DESTORNILLADORES, MATRICES,DESTORNILLADORES, MATRICES,
MARTILLOS, ETCMARTILLOS, ETC

84. Aceros de herramientas:Aceros de herramientas:
Aceros rápidosAceros rápidos
Aceros de corte no rápidosAceros de corte no rápidos
Aceros indeformablesAceros indeformables
Aceros resistentes al desgasteAceros resistentes al desgaste
Aceros para trabajos de choqueAceros para trabajos de choque
Aceros inoxidables y resistentes alAceros inoxidables y resistentes al
calor.calor.

85. ..

86. SIN EMBARGO MUCHASSIN EMBARGO MUCHAS
HERRAMIENTAS NO SE FABRICANHERRAMIENTAS NO SE FABRICAN
ENA ACEROS DE HTAS.ENA ACEROS DE HTAS.

87. CLASIFICACIÓN DE LOSCLASIFICACIÓN DE LOS
ACEROS DE HTAS SEGÚN AISI.ACEROS DE HTAS SEGÚN AISI.
CORRESPONDE A UNA LETRA Y UNCORRESPONDE A UNA LETRA Y UN
NÚMERO.NÚMERO.
LA LETRA INDICA UN GRUPOLA LETRA INDICA UN GRUPO
ESPECIAL Y EL NÚMERO LAESPECIAL Y EL NÚMERO LA
COMPOSICIÓN ESPECÍFICA DENTROCOMPOSICIÓN ESPECÍFICA DENTRO
DEL GRUPO.DEL GRUPO.

88. EJEMPLO: ACERO TEMPLADO EN AGUA (W)EJEMPLO: ACERO TEMPLADO EN AGUA (W)
(de water).(de water).
W1 C(0.6-1.40) Cr---- V----W1 C(0.6-1.40) Cr---- V----
W4 C(0.6-1.40) 0.25 ----W4 C(0.6-1.40) 0.25 ----
ACEROS RESISTENTES AL IMPACTO(S).ACEROS RESISTENTES AL IMPACTO(S).
S1,S2……S1,S2……
ACEROS DE TEMPLE EN ACEITE(0)(de oil).ACEROS DE TEMPLE EN ACEITE(0)(de oil).
O1, O2, ….O1, O2, ….
 ACEROS DE TEMPLE EN AIRE(A)( de air)ACEROS DE TEMPLE EN AIRE(A)( de air)
 A1, A2, A3…..A1, A2, A3…..
 ACEROS DE TRABAJO EN CALIENTE(H) (deACEROS DE TRABAJO EN CALIENTE(H) (de
hot)hot)

90. ACEROS INOXIDABLESACEROS INOXIDABLES
CONTIENEN UN 12% Cr MÍNIMOCONTIENEN UN 12% Cr MÍNIMO
TIENEN UNA DELGADA CAPA DETIENEN UNA DELGADA CAPA DE
ÓXIDO DE CROMO PROTECTORA.ÓXIDO DE CROMO PROTECTORA.
EL Cr ES ESTABILIZADOR DE LAEL Cr ES ESTABILIZADOR DE LA
FERRITA O SEA QUE LA BAJA HASTAFERRITA O SEA QUE LA BAJA HASTA
T amb.T amb.

91. CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN
2XX Cr- Ni- Mn AUSTENÍTICOS2XX Cr- Ni- Mn AUSTENÍTICOS
PUEDEN TENER HASTA 26%Cr YPUEDEN TENER HASTA 26%Cr Y
22%Ni. EL Ni PUEDE SER22%Ni. EL Ni PUEDE SER
REMPLAZADO POR MnREMPLAZADO POR Mn
BAJO %C(0.03)BAJO %C(0.03)
NO TEMPLABLES.NO TEMPLABLES.
NO MAGNÉTICONO MAGNÉTICOSS..
MUY DÚCTILESMUY DÚCTILES

92. SERIE 3XXSERIE 3XX
Cr-NiCr-Ni
IGUAL A LOS ANTERIORESIGUAL A LOS ANTERIORES

93. SERIE 4XXSERIE 4XX MARTENSÍTICOSMARTENSÍTICOS
AL Cr(MENOR 17%) Y 0.5-1%CAL Cr(MENOR 17%) Y 0.5-1%C
TEMPLABLESTEMPLABLES
MAGNÉTICOSMAGNÉTICOS
BUENA DUREZABUENA DUREZA
BUENA RESISTENCIA AL DESGASTEBUENA RESISTENCIA AL DESGASTE
BUENA RESISTENCIA MECÁNICABUENA RESISTENCIA MECÁNICA
SE CALIENTAN A 1200ºC Y SESE CALIENTAN A 1200ºC Y SE
TEMPLANTEMPLAN

94. SERIE 4XXSERIE 4XX
AL Cr(14.5-27)AL Cr(14.5-27)
NO TEMPLABLENO TEMPLABLESS
FERRÍTICOFERRÍTICOSS
MAGNÉTICOMAGNÉTICOSS

95. SERIE 5XXSERIE 5XX
AL BAJO CrAL BAJO Cr
RESISTENTE A T ELEVADARESISTENTE A T ELEVADA

96. ACEROS HADFIELDACEROS HADFIELD
CONTIENEN Mn ENTRE 12 Y 14%CONTIENEN Mn ENTRE 12 Y 14%
C ENTRE 1 Y 1.4%C ENTRE 1 Y 1.4%
ES AUSTENÍTICOES AUSTENÍTICO
EN MUY TENAZ Y RESISTENTE ALEN MUY TENAZ Y RESISTENTE AL
DESGATE( MUY DURO)DESGATE( MUY DURO)
SE ENDURECE AL TRABAJARSE EN FRIO.SE ENDURECE AL TRABAJARSE EN FRIO.
MARTENSITA EN COLCHÓN DEMARTENSITA EN COLCHÓN DE
AUSTENITA.AUSTENITA.
USOS: GRAGAS, QUEBRANTADORAS,USOS: GRAGAS, QUEBRANTADORAS,
TRITURADORAS ETCTRITURADORAS ETC..