CLASIFICACION DE LOS ACEROS SEGÚN NORMAS ASTM, ASI – SAE. 3.4- Según ASTM La norma ASTM (American Society for Testing and Materials) no especifica la composición directamente, sino que más bien determina la aplicación o su ámbito de empleo. or tanto, no e!iste una relación directa y biun"#oca con las normas de composición. $l esquema general que esta norma emplea para la numeración de los aceros es% YXX donde, Yes la primera letra de la norma que indica el grupo de aplicación seg&n la siguiente lista% A% si se trata de especificaciones para aceros' % especificaciones para no ferrosos' % especificaciones para *ormigón, estructuras ci#iles' +% especificaciones para qu"micos, as" como para aceites, pinturas, etc. $% si se trata de mtodos de ensayos' -tros... $emplos% A36:especificación para aceros estructurales al carbono' A2!:especificación para aceros al carbono de baa e intermedia resistencia para uso en planc*as de recipientes a presión'
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CLASIFICACION DE LOS ACEROS SEGÚN NORMASASTM, ASI – SAE.
3.4- Según ASTMLa norma ASTM (American Society for Testing and Materials) no
especifica la composición directamente, sino que más bien determinala aplicación o su ámbito de empleo. or tanto, no e!iste una relacióndirecta y biun"#oca con las normas de composición.
$l esquema general que esta norma emplea para la numeración delos aceros es%
YXX
donde,
Y es la primera letra de la norma que indica el grupo de aplicaciónseg&n la siguiente lista%
A% si se trata de especificaciones para aceros'
% especificaciones para no ferrosos'
% especificaciones para *ormigón, estructuras ci#iles'
+% especificaciones para qu"micos, as" como para aceites, pinturas,etc.
$% si se trata de mtodos de ensayos'
-tros...
$emplos%
A36: especificación para aceros estructurales al carbono'A2!: especificación para aceros al carbono de baa e intermedia
resistencia para uso en planc*as de recipientes a presión'
La norma A5S5 (American 5ron and Steel 5nstitute ) utili6a unesquema general para reali6ar la especificación de los acerosmediante 7 n&meros%
AISI #YXX
Además de los n&meros anteriores, las especificaciones A5S5pueden incluir un prefio mediante letras para indicar el proceso demanufactura. +ecir que las especificaciones SA$ emplean las mismasdesignaciones numricas que las A5S5, pero eliminando todos losprefios literales.
$l significado de los anteriores campos de numeración es lasiguiente%
XX indica el tanto por ciento (8) en contenido de carbono ()multiplicado por /11'
Y indica, para el caso de aceros de aleación simple, el porcentaeapro!imado del elemento predominante de aleación'
# indica el tipo de acero (o aleación). Los #alores que puedeadoptar 9 son los siguientes%
9:/% si se trata de aceros al arbono (corriente u ordinario)'
9:0% si se tarta de aceros al ;"quel'
9:<% para aceros al ;"quel=romo'
9:7% para aceros al Molibdeno, r=Mo, ;i=Mo, ;i=r=Mo'
9:3% para aceros al romo'
9:>% si se trata de aceros al romo=?anadio'
9:@% si se trata de aceros Al Tungsteno=romo'
9:% para aceros al ;i=r=Mo'
$tc.
omo ya se indicó, la anterior designación puede incorpora tambinletras adicionales para indicar lo siguiente%
E . . . . : para indicar Busión en *orno elctrico básico.. . . . $: para indicar Crados de acero con templabilidad
garanti6ada.C . . . .: para indicar Busión en *orno por arco elctrico básico.X . . . .: para indicar alguna des#iación del análisis de norma.TS . . .: para indicar que se trata de una ;orma tentati#a.. . % . . : para indicar que se trata de Crados de acero con un
probable contenido mayor de 1.11138 en boro.. . . LC: para indicar Crados de acero con e!tra=bao contenido en
carbono (1.1<8 má!.).. . . F: Crados de acero automático.
A continuación se incluyen algunos eemplos de designación detipos de aceros seg&n la norma A5S5, que incluyen algunas notasaclaratorias%
- AISI "&2&:
/% para indicar que se trata de un acero corriente u ordinario'
1% no aleado'
01% para indicar un contenido má!. de carbono () del 1.018.
- AISI C "&2&:
La letra indica que el proceso de fabricación fue S5$M$;S=MADT5;=básico. uede ser (si es essemer=ácido) ó $ (Eornoelctrico=básico).
;o obstante, la composición de los aceros no es e!acta, sino quee!iste un rango de tolerancia aceptable en referencia a los #aloresindicados en normas o catálogos. As" por eemplo, las tolerancias enla composición del acero A5S5 7/71 que indicamos anteriormenteser"an las siguientes%
Los demás elementos que puedan estar presentes no están enporcentaes de aleación al ser pequeGo su #alor. As", los porcentaesmá!imos para los elementos que a continuación se indican son%
ontenido má! : 1,178
ontenido S má! : 1,138
ontenido Mn :
1,<1 = 1,>18 para aceros de bao carbono (H1.<18)
1,>1 = 1,I18 para aceros de alto carbono (J1,>18) y aceros al para cementación.
or otro lado, dentro de los aceros al carbono, seg&n su contenido,se pueden diferenciar los siguientes grupos%
K Aceros de muy bao 8 de carbono (desde SA$ /113 a /1/3)
$stos aceros son usados para pie6as que #an a estar sometidas aun conformado en fr"o.
Los aceros no calmados se utili6an para embutidos profundos por sus buenas cualidades de deformación y terminación superficial. Loscalmados son más utili6ados cuando #an a ser sometido a procesosde forados o de tratamientos trmicos.
Son adecuados para soldadura y para bra6ing. Su maquinabilidadse meora mediante el estirado en fr"o. Son susceptibles alcrecimiento del grano, y a fragilidad y rugosidad superficial si despusdel conformado en fr"o se los calienta por encima de >11.
K Aceros de bao 8 de carbono (desde SA$ /1/> a /1<1)
$ste grupo tiene mayor resistencia y dure6a, pero menor capacidadde deformación. Son los com&nmente llamados aceros decementación. Los calmados se utili6an para foras.
$l comportamiento al temple de estos tipos de aceros depende del8 de y Mn. As" los que presentan mayores porcentaes de tienenmayor templabilidad en el n&cleo, y los de más alto 8 de Mn, seendurecen más principalmente en el n&cleo y en la capa.
Son aptos para soldadura y bra6ing. La maquinabilidad de estosaceros meora con el forado o normali6ado, y disminuye con elrecocido.
K Aceros de medio 8 de carbono (desde SA$ /1<3 a /13<)
$stos aceros son seleccionados en usos donde se necesitanpropiedades mecánicas más ele#adas y frecuentemente lle#an
tratamiento trmico de endurecimiento.
Se utili6an en amplia #ariedad de pie6as sometidas a cargasdinámicas, como ees y árboles de transmisión. Los contenidos de yMn son #ariables y dependen de una serie de factores, como laspropiedades mecánicas o la templabilidad que se requiera.
Los de menor 8 de carbono se utili6an para pie6as deformadas enfr"o, aunque los estampados se encuentran limitados a plaqueados odoblados sua#es, y generalmente lle#an un recocido o normali6ado
pre#io. Todos estos aceros se pueden aplicar para fabricar pie6asforadas y su selección depende del tamaGo y propiedades mecánicasdespus del tratamiento trmico.
Los de mayor 8 de , deben ser normali6ados despus de foradospara meorar su maquinabilidad. Son tambin ampliamente usadospara pie6as maquinadas, partiendo de barras laminadas.+ependiendo del ni#el de propiedades necesarias, pueden ser o notratadas trmicamente.
$stos tipos de aceros pueden soldarse pero deben tenerseprecauciones especiales para e#itar fisuras debido al rápidocalentamiento y posterior enfriamiento.
K Aceros de alto 8 de carbono (desde SA$ /133 a /1I3)
Se usan en aplicaciones en las que es necesario incrementar laresistencia al desgaste y conseguir altos ni#eles de dure6a en elmaterial que no pueden lograrse con aceros de menor contenido de.
$n general no se utili6an conformados en fr"o, sal#o plaqueados oel enrollado de resortes.
rácticamente todas las pie6as con acero de este tipo son tratadastrmicamente antes de usar, debindose tener especial cuidado enestos procesos para e#itar distorsiones y fisuras.
= A$D-S +$ M$+5A AL$A5;%
Son aceros al Mn, y su denominación seg&n SA$ es del tipo SA$/3FF, donde el porcentae de Mn #ar"a entre /,01 y /,>3, seg&n el8.
$emplos%
SA$ /307, con contenido en el rango de /,01 = /,31 8Mn, y sonempleados para construcción de engranaes'
SA$ /370, indica un contenido del /,<3 = /,>3 8Mn, y sonempleados para temple.
= A$D-S +$ BN5L MAOP5;A5L5+A+ A$D-SD$SPLBPDA+-S%
$l esquema de denominación de estos aceros, seg&n SA$, es de lasiguiente forma%
SA$ //FF y SA$ /0FF
Son aceros de alta maquinabilidad. La presencia de gran cantidadde sulfuros genera #iruta pequeGa y dado que los sulfuros poseen altaplasticidad, stos act&an como lubricantes internos. ;o son aptospara soldar, ni para someterlos a tratamientos trmicos, ni fora debidoa su bao punto de fusión.
SA$ //FF, donde el contenido de S oscila entre 1,1 = 1,/< 8S'
SA$ /0FF, para este acero el contenido oscila entre 1,07 = 1,<<
8S.
$ste tipo de aceros pueden di#idirse a su #e6 en tres grupos%
K Crupo 5 (SA$ ///1, ////, ///0, ///<, /0L/<, /0L/7, y /0/3)%
Son aceros efer#escentes de bao 8 de carbono, con e!celentescondiciones de maquinado.
Los de la serie /011 incorporan el fósforo y los L contienen plomo.$stos elementos influyen en fa#orecer la rotura de la #iruta durante elcorte con la consiguiente disminución en el desgaste de la*erramienta.
uando se los cementa, para lograr una meor respuesta altratamiento, deben estar calmados.
K Crupo 55 (SA$ //1, //1I, ///>, ///@, /// y ///I)%
Son un grupo de acero de bao 8 de carbono y poseen una buenacombinación de maquinabilidad y respuesta al tratamiento trmico.or ello, tienen menor contenido de fósforo, y algunos de a6ufre, conun incremento del 8 de Mn, para aumentar la templabilidadpermitiendo temples en aceite.
Se considera que un acero es aleado cuando el contenido de unelemento e!cede uno o más de los siguientes l"mites%
K /,>38 de manganeso (Mn)
K 1,>18 de silicio (Si)
K 1,>18 de cobre (u)
K ó cuando *ay un 8 especificado de cromo, n"quel, molibdeno,aluminio, cobalto, niobio, titanio, tungsteno, #anadio o 6irconio.
Los aceros aleados se usan principalmente cuando se pretendeconseguir cualquiera de las siguientes propiedades%
K desarrollar el má!imo de propiedades mecánicas con un m"nimode distorsión y fisuración'
K fa#orecer la resistencia al re#enido, incrementar la tenacidad,disminuir la sensibilidad a la entalla'
K meorar la maquinabilidad en condición de temple y re#enido,comparándola con un acero de igual 8 de carbono en la mismacondición.
Ceneralmente se los usa tratados trmicamente. +e *ec*o elcriterio más importante para su selección es normalmente sutemplabilidad, pudiendo todos ser templados en aceite.
A continuación se indican su denominación SA$ seg&n loselementos de aleación que lle#en incorporados%
Son aceros muy adecuados para resortes, dado que tienene!celente resistencia a la fatiga y templabilidad. ara resortes demenos e!igencias se suele utili6ar el SA$ /1@1.
or otro lado, los aceros aleados se pueden clasificar en dosgrandes grupos seg&n sus aplicaciones%
/.= Aceros aleados de bao 8 de carbono, para cementar%
A su #e6, este grupo se puede di#idir, seg&n su templabilidad en%
ele#adas cargas de compresión, para soportar as" meor lasdeformaciones de las capas e!teriores. uando lo esencial es latenacidad, lo más adecuado es mantener baa la dure6a del n&cleo.
/3, 3//3, 3/01, >// y >/3
0.= Aceros aleados de alto 8 de carbono, para temple directo%
A su #e6, este grupo se puede subdi#idir seg&n el contenido decarbono%
K ontenido de carbono nominal entre 1,<1 = 1,<@ 8% puedentemplarse en agua para pie6as de secciones moderadas o en aceite
para las pequeGas.$emplos de aplicación% bielas, palancas, puntas de ees, ees de
transmisión, tornillos, tuercas.
K ontenido de carbono nominal entre 1,71=1,70 8% se utili6an parapie6as de medio y gran tamaGo que requieren alto grado deresistencia y tenacidad. $emplos de aplicación% ees, palieres, etc., ypie6as para camiones y a#iones.
K ontenido de carbono nominal 1,73=1,31 8% se utili6an enengranaes y otras pie6as que requieran alto dure6a, resistencia ytenacidad.
K ontenido de carbono nominal 1,31=1,>1 8% se utili6an pararesortes y *erramientas manuales.
I0>1
K ontenido de carbono nominal /,10 8% se utili6an para pistas,bolas y rodillos de coinetes, además de otras aplicaciones en las quese requieren alta dure6a y resistencia al desgaste. omprende tres
tipos de acero, cuya templabilidad #ar"a seg&n la cantidad de cromoque contienen.
usan para cuc*iller"a, dado que tienen e!celente resistencia a lacorrosión.
K Berr"ticos
$emplos%
A5S5 3/7FF, 3/3FF
oseen bao 8 de y alto r (/1 = 0@ 8) por lo que puedenmantener la estructura ferr"tica a&n a altas temperaturas.
= A$D-S +$ ALTA D$S5ST$;5A Q ARA AL$A5;%
La denominación SA$ de estos aceros es del tipo IFF, donde FF /1< lb2pulg0, indica el l"mite elástico del acero.
$emplo% SA$ I70.
Son de bao 8 de y aleados con ?a, ;b, ;, Ti, enapro!imadamente 1,1<8 para cada uno, de manera que precipitancarbonitruros de ?a, ;b, Ti que ele#an el l"mite elástico entre <1 y 31
8.
resentan garant"a de las propiedades mecánicas y ángulo deplegado. Son de fácil soldabilidad y tenaces, aunque no admitentratamiento trmico.
= A$D-S ADA E$DDAM5$;TAS%
Se denominan seg&n las siguientes letras%
% Templables al agua. ;o contienen elementos aleantes y son dealto 8 de carbono (1,@3 a /.118). Son los más económicos y engeneral tienen limitación en cuanto al diámetro, debido a suespecificación de templabilidad.
& para indicar que sólo son aptos para trabao en fr"o, dado que sise aumenta la temperatura disminuye la dure6a.
A si están templados al aire. ;o soportan temple en aceite pues sefisurar"an. Se usan para formas intrincadas (matrices) dado que el altocontenido de cromo (r) otorga temple *omogneo.
D o de alta aleación. ontienen alto 8 de carbono para formar carburos de r (/,/1 = /,1 8). oseen una gran resistencia aldesgaste.
ara trabao en caliente% $
Aceros rápidos%
T en base a tungstenoM en base a molibdeno
Los tres tipos anteriores mantienen su dure6a al roo (importante encuc*illas), y contienen carburos que son estables a alta temperatura.$l r aumenta la templabilidad ya que se encuentra disuelto, mientrasque el tungsteno y el molibdeno son los formadores de carburos. $lmás di#ulgado es el conocido como T/=7=/, que indica contenidos de, r y Mo respecti#amente.
S son aceros para *erramientas que trabaan al c*oque. Bácilmentetemplables en aceite. ;o se pueden usar en grandes secciones oformas intrincadas.