El documento aborda las propiedades y aplicaciones de los aceros al carbono, que constituyen el 90% de la producción mundial. Se clasifica en aceros de bajo, medio, alto y ultra alto contenido de carbono, cada uno con características y usos específicos, así como la importancia de los aceros aleados y su resistencia a la corrosión y temperaturas altas. Además, se discute la clasificación de los aceros según la norma AISI-SAE, facilitando su identificación y estudio.

1. C I E N C I A S D E L O S M AT E R I A L E S
P R O P I E DA D E S Y A P L I C A C I O N E S D E L O S A C E R O S A L
C A R B O N O Y A L E A D O S
P O R :
C A M I L O T A R A Z O N A
R A F A E L C A S T E L L A N O S
E D W I N O R O Z T E G U I
M A I E R P E R E I R A
H A R O L D V A C A
D O C E N T E :
M A R Y O R I E A V E N D A Ñ O
I N G E N I E R A M E C A N I C A
I N G E N I E R I A I N D U S T R I A L
U D E S C U C U T A 2 0 1 4

2. Definición:
el acero al carbono, constituye el principal producto de los aceros que se
producen, estimado en un 90% de la producción total mundial.

3. producción del acero:

4. producción del acero:

5. características:
la composición química de los aceros al carbono es
compleja, además del hierro y el carbono que no supera el 2%, hay en
la aleación otros elementos necesarios como los son el silicio y
manganeso, hay otros que se consideran impurezas por la dificultad
de excluirlos totalmente .

6. el aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia
a la tracción y su dureza, incrementa el índice de fragilidad en frío y
hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.

7. características:
 el carbono reduce la ductilidad del acero y por tanto aumenta la
fragilidad.

8. clasificación de los aceros según su contenido de carbono
los aceros al carbono también pueden clasificarse de la siguiente
manera:

9. aceros de bajo contenido de carbono:
son fácilmente deformables, cortables, maleables, maquinales,
soldables; en una palabra, son muy "trabajables". muy económicos.
con estos aceros se hacen gran cantidad de láminas, tornillos,
remaches, bujes, puertas, ventanas, muebles, cerchas, tuberías.

10. acero de medio contenido de carbono:
se emplean cuando se quiere mayor resistencia, pues siguen
manteniendo un buen comportamiento dúctil aunque su soldadura ya
requiere cuidados especiales. puede ser forjado.
 son mas frágiles que los anteriores.
con estos aceros se hacen piezas para maquinarias que requieran
mejores propiedades como ejes, engranes, cañones de fusil, hachas,
azadones, picos, martillos, piezas de armas, tornillería más exigente.

11. aceros de alto contenido de carbono
presentan alta resistencia, son muy duros pero su fragilidad es alta y
son difíciles de soldar.
muchas herramientas son de acero de alto carbono:
cinceles, limas, algunos machuelos, sierras, barras, etc. pero teniendo
en cuenta que conllevan un tratamiento térmico para modificar su
fragilidad. los rieles de ferrocarril también se fabrican con aceros de
ese tipo.

12. aceros de ultra alto carbono
 a pesar de que se han usado desde tiempos remotos sobre todo por,
los árabes (aceros de damasco) sólo se ha comprendido
recientemente su formulación. se han utilizado principalmente para la
fabricación de espadas, sables, cuchillos etc. requieren un proceso
especial.

13. aceros aleados
ESTRUCTURALES PARA
HERRAMIENTAS
ESPECIALES

14. ESTRUCTURALES
Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales
como engranajes, ejes y palancas. Además se utilizan en las estructuras de
edificios, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y
semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%.

15. PARA
HERRAMIENTAS
Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y
modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados
para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores,
fresas, terrajas y machos de roscar.

16. ESPECIALES
Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos
con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de
gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se
emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

17. CARACTERISTICAS
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.
 niobio.

18. EFECTOS DE LA
ALEACION
mayor
resistencia y
dureza
mayor
resistencia al
impacto
mayor resistencia al
desgaste
mayor
resistencia y
dureza
mayor
resistencia a la
corrosión
mayor
resistencia a
altas
temperaturas
Penetración de
temple

19. características especiales
 en elementos de máquinas y motores se llegan a alcanzar grandes
durezas con gran tenacidad .
utilizando aceros aleados es posible fabricar piezas de gran espesor,
con resistencias muy elevadas en el interior de las mismas.
es posible fabricar mecanismos que mantengan elevadas
resistencias, aún a altas temperaturas .

20. CARACTERISTICAS DE ALGUNOS ALEADOS
níquel
tenacidad, ductibilidad, resistencia, en aceros de bajo carbono
y baja aleacion,fabricacion de acero inoxidable ( 8 al 20 %)
,altas temperaturas.
se fabrican aceros aleados, ( 0.3 al 30 % ) ,para herramientas
,aceros inoxidables, aumenta la dureza, templabilidad y menos
deformaciones.
resistencia a la traccion,templabilidad,con níquel y cromo se
disminuye la fragilidad.
neutraliza el oxigeno y el azufre durante la fabricación en los
hornos.
cromo
molibdeno

21. CARACTERISTICAS DE ALGUNOS ALEADOS
si los aceros no tuvieran manganeso ni molibdeno, no se
podrían laminar ni forjar, porque el azufre que suele
encontrarse en mayor o menor cantidad en los
aceros, formaría sulfuros de hierro.
es desoxidante complementario del manganeso con objeto
de evitar que aparezcan en el acero los poros y defectos
internos.es magnético.
aceros para trabajos en caliente, el w mantienen la dureza de los
aceros a elevada temperatura.
evita que se desafilen o ablanden las herramientas, aunque
lleguen a calentarse a 500º o 600º
manganeso
silicio
wolframio

22. CARACTERISTICAS DE ALGUNOS ALEADOS
vanadio
se emplea principalmente para la fabricación de aceros de
herramientas. es un elemento desoxidante muy fuerte y tiene una gran
tendencia a formar carburos.
Una característica de los aceros con vanadio, es su gran resistencia al
ablandamiento
se emplea casi exclusivamente en los aceros rápidos de más alta
calidad. este elemento al ser incorporado en los aceros, se combina
con la ferrita, aumentando su dureza y su resistencia.
se suele añadir pequeñas cantidades de titanio a algunos aceros muy
especiales para desoxidar y afinar el grano. el titanio tiene gran
tendencia a formar carburos y a combinarse con el nitrógeno.
el cobre se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosión de
ciertos aceros de 0.15 a 0.30% de carbono, que se usan para grandes
construcciones metálicas. se suele emplear contenidos en cobre
variables de 0.40 a 0.50%.
cobalto
titanio
cobre

23. clasificación de los aceros según la aisi-sae
la inmensa variedad de aceros que pueden obtenerse por los
distintos porcentajes de carbono y sus aleaciones con
elementos como el cromo, níquel, molibdeno, vanadio, etc.,
ha provocado la necesidad de clasificar mediante
nomenclaturas especiales, que difieren según la norma o
empresa que los produce para facilitar su conocimiento y
designación.

24. clasificación de los aceros según la aisi-sae
 la SAE emplea números compuestos de cuatro o cinco cifras,
según los casos, cuyo ordenamiento caracteriza o individualiza un
determinado acero.

25. 1. primera cifra 1 caracteriza a los aceros al c.
2. primera cifra 2 caracteriza a los aceros al ni.
3. primera cifra 3 caracteriza a los aceros al cr-ni.
4. primera cifra 4 caracteriza a los aceros al mo.
5. primera cifra 5 caracteriza a los aceros al cr.
6.primera cifra 6 caracteriza a los aceros al cr-v.
7. primera cifra 7 caracteriza a los aceros al w (tungsteno ó
wolframio).
8. primera cifra 8 caracteriza a los aceros al ni-cr-mo.
9. primera cifra 9 caracteriza a los aceros al si-mn
clasificación de los aceros según la Aisi-sae:

26. clasificación de los aceros según la aisi-sae
ejemplo 1: acero sae 2340
primera cifra 2 : acero al níquel.
segunda cifra 3: 3% de níquel.
últimas cifras 40: 0,40% de carbono.
ejemplo 2: acero sae 3210
primera cifra 3 :
segunda cifra 2: 2% de níquel
últimas cifras10: 0,10 de carbono.
ejemplo 3: acero sae 1025
aceros al cr-ni
primera cifra 1 : aleación al carbono (c) .
segunda cifra 0 :ninguna aleación
últimas cifras: 25: 0,25 de carbono.

27. BIBLIOGRAFIAS Y CONSULTAS:
• http://www.textoscientificos.com/quimica/acero
• http://www.utp.edu.co/~publio17/ac_inox.htm
• http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm
• http://www.utp.edu.co/~publio17/aceroalC.htm
• www.cad-cae.com/PDF_CAD_CAE/Aceros_para_mecanizado.pdf
 http://www.ahmsa.com/proceso-de-fabricacion-del-acero

28. GRACIAS POR SU
ATENCION…!