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Los aceros al carbono son una de las aleaciones más comunes en la industria y están disponibles en diversas calidades. Contienen entre un 0,02 % y un 2,1 % de carbono. El contenido de carbono es un factor clave que influye en la dureza, resistencia y maquinabilidad del acero. Debido a su rentabilidad, resistencia mecánica y amplias aplicaciones, los aceros al carbono son preferidos en muchas industrias. Además, entender cómo el contenido de carbono afecta la dureza y la maquinabilidad ayuda a seleccionar el material adecuado. El acero al carbono es una opción confiable para proyectos que requieren robustez y durabilidad.
Los aceros al carbono están disponibles en una variedad de calidades, desarrolladas para satisfacer diferentes necesidades industriales. La selección depende del propósito de uso, la maquinabilidad, las propiedades mecánicas y la durabilidad. Cada calidad tiene características únicas que son cruciales para cumplir con los requisitos específicos en diversas aplicaciones industriales.
Dureza: A medida que aumenta el contenido de carbono, la dureza del acero también aumenta. Esto mejora la resistencia al desgaste, aunque el acero puede volverse más frágil.
Resistencia: El acero al carbono ofrece una alta resistencia a la tracción y compresión.
Maquinabilidad: Los aceros con bajo contenido de carbono son más fáciles de mecanizar, mientras que los aceros con alto contenido de carbono son más difíciles de mecanizar, pero son más duraderos.
Tratamiento térmico: El acero al carbono puede modificarse mediante tratamientos térmicos como el temple, el revenido y el recocido. Estos procesos alteran las propiedades mecánicas del acero, permitiendo alcanzar la dureza y resistencia deseadas.
Los aceros al carbono se dividen en diferentes calidades según su contenido de carbono y la presencia de elementos adicionales. Las calidades se clasifican según su composición química, propiedades mecánicas y el propósito de uso. La siguiente tabla muestra algunas calidades comunes de aceros al carbono y sus propiedades:
Calidades de aceros al carbono
C10 (SAE 1010) (BS 040A10)
C22 (SAE 1020) (BS 080A15)
C30, C30E, Ck30 (SAE 1030) (BS 080M30)
C35 (SAE 1035) (BS 080A32) (BS 080A35)
C40 (SAE 1040) (BS 080M40)
C45 R, C45 (SAE 1045) (BS 080M46) (BS 060A47)
C50E, Ck50, C50R, Cf53 (SAE 1050)
C60 (SAE 1060)
C70 (SAE 1070)
C80D (SAE 1080)
1090
a) Acero de bajo carbono: El contenido de carbono varía entre el 0,02 % y el 0,25 %. Ofrece alta ductilidad y buena maquinabilidad. Se utiliza comúnmente en la construcción, para carrocerías de automóviles y en la fabricación de tubos. Los aceros al carbono de bajo contenido de carbono son preferidos por su buena maquinabilidad.
b) Acero de medio carbono: El contenido de carbono varía entre el 0,25 % y el 0,6 %. Ofrece mayor dureza y resistencia, pero es menos dúctil que el acero de bajo contenido de carbono. Se aplica en piezas de maquinaria, engranajes y árboles de levas.
c) Acero de alto carbono: El contenido de carbono varía entre el 0,6 % y el 1,25 %. Se caracteriza por su alta dureza y resistencia al desgaste, pero es más quebradizo. Se utiliza en herramientas de corte, resortes, cables y piezas de maquinaria de alta carga.
d) Acero de ultra alto carbono: El contenido de carbono varía entre el 1,25 % y el 2,1 %. Este acero tiene la mayor dureza y resistencia al desgaste, pero es extremadamente quebradizo. Se utiliza en herramientas de corte, brocas y cuchillos. Dentro de esta categoría, existen diversas calidades desarrolladas para aplicaciones especiales.
Una visión general de la composición química de los aceros al carbono. Diferentes normas y especificaciones pueden mostrar pequeñas variaciones en estas composiciones según la aplicación.
|
Norma (TSE AISI) |
C (%) |
Mn (%) |
|
C8 (1008) |
<0.1 |
0.3<0.5 |
|
C10 (1010) |
0.08<0.13 |
0.6<0.9 |
|
C18 (1018) |
0.15<0.2 |
0.6<0.9 |
|
C20 (1020) |
0.18<0.23 |
0.3<0.6 |
|
C22 (1022) |
0.18<0.23 |
0.7<1.0 |
|
C30 (1030) |
0.28<0.34 |
0.6<0.9 |
|
C35 (1035) |
0.32<0.38 |
0.6<0.9 |
|
C38 (1038) |
0.35<0.42 |
0.6<0.9 |
|
C40 (1040) |
0.36<0.44 |
0.6<0.9 |
|
C45 (1045) |
0.43<0.5 |
0.6<0.9 |
|
C50 (1050) |
0.47<0.55 |
0.6<0.9 |
|
C53 (1053) |
0.7<1.0 |
0.7<1.0 |
|
C60 (1060) |
0.55<0.65 |
0.6<0.9 |
|
C65 (1065) |
0.6<0.7 |
0.6<0.9 |
|
C70 (1070) |
0.65<0.75 |
0.6<0.9 |
Las propiedades mecánicas del acero al carbono varían según la calidad del acero, los procesos de fabricación y los tratamientos térmicos. Cada calidad de acero está diseñada para ofrecer propiedades mecánicas que sean adecuadas para aplicaciones industriales específicas. Por lo tanto, la selección de la calidad de acero al carbono adecuada es crucial para lograr las propiedades mecánicas deseadas.
Resistencia a la Tracción (Tensile Strength): La carga máxima que el material puede soportar antes de romperse. La resistencia a la tracción depende de la composición química y el tratamiento térmico del acero. Los aceros al carbono de baja aleación suelen comenzar alrededor de 400 MPa, mientras que los de alta aleación pueden alcanzar hasta 1000 MPa.
Límite Elástico (Yield Strength): La carga máxima que el acero puede soportar antes de sufrir deformación plástica. Esta propiedad está estrechamente relacionada con la dureza del material y generalmente representa una fracción de la resistencia a la tracción.
Alargamiento (% Elongation): Este valor indica cuánta deformación puede experimentar el material durante una prueba de tracción. Los aceros al carbono de baja aleación pueden alargarse hasta un 20%, mientras que en los aceros de alta aleación este valor tiende a ser más bajo.
Dureza (Hardness): Es una medida de la resistencia del material a la deformación externa. La dureza generalmente se mide en la escala de dureza Brinell, en la que se aplica un peso específico sobre la superficie del material. Los valores de dureza Brinell para el acero al carbono suelen estar entre 100 HB y 700 HB. Los aceros al carbono medio, por ejemplo, suelen tener valores entre 200 HB y 300 HB.
El acero al carbono es un material versátil y duradero, ampliamente utilizado en diversas aplicaciones, desde la fabricación industrial hasta la industria automotriz. Aquí se presentan algunos de los ámbitos de aplicación más comunes:
Construcción: Aceros de construcción, aceros para refuerzo, puentes, edificios.
Industria Automotriz: Chasis, partes de carrocería, componentes del motor.
Ingeniería Mecánica: Engranajes, ejes, elementos de fijación.
Herramientas y Herramientas de Corte: Cuchillos, taladros, hojas de sierra.
Fabricación de Tubos y Perfiles: Tubos de agua y gas, perfiles de acero.
El acero al carbono puede ser fabricado mediante procesos de vacío o no vacío, y moldeado y procesado mediante diversas técnicas. Hasçelik destaca no solo por la calidad de sus productos, sino también por su enfoque orientado al cliente. Con un equipo de ventas profesional y un servicio de atención al cliente comprometido, Hasçelik responde de manera rápida y eficiente a las necesidades de sus clientes. Para aplicaciones industriales que requieren fiabilidad y durabilidad, Hasçelik es el socio ideal.
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