Acero estructural clasificado según su resistencia a la tracción

Los aceros estructurales clasificados por su resistencia a la tracción se seleccionan principalmente en función de sus valores de tensión de tracción y límite elástico. Se utilizan comúnmente en la construcción de estructuras metálicas, la edificación de puentes, recipientes a presión y equipos, la fabricación de vehículos y la construcción de maquinaria.

Estos aceros se definen generalmente como aceros no aleados, cuyas propiedades mecánicas dependen principalmente del contenido de carbono. No obstante, elementos como nitrógeno y fósforo, así como manganeso, silicio, cobre y azufre provenientes de las materias primas y de los métodos de producción también influyen de forma significativa en sus propiedades.

Los aceros estructurales se clasifican en grupos de calidad. Con las últimas actualizaciones de las normas:

El primer grupo de calidad incluye únicamente el acero St 33. No se especifican valores de análisis químico para este acero y no se imponen restricciones relativas al método de producción o al tipo de colada. Se puede afirmar que los aceros de primera calidad no se refinan con especial rigor.

Los aceros del segundo grupo de calidad contienen un máximo de 0,050% de fósforo (P) y 0,050% de azufre (S) y se emplean principalmente en construcciones soldadas. También se especifican los contenidos de silicio y manganeso. El acero Fe 37 puede producirse mediante colada rimmed, killed o semi-killed. Los aceros Fe 44, Fe 50, Fe 60 y Fe 70 deben producirse obligatoriamente mediante colada killed o semi-killed.

Los aceros del tercer grupo de calidad son aceros resistentes al envejecimiento y de grano fino, colados específicamente como aceros killed. El contenido de fósforo y azufre se limita a un máximo de 0,040%. Generalmente se desoxidan con 0,020% de aluminio.

Para el mecanizado de aceros estructurales generales, se deben preferir materiales normalizados o conformados en frío. Exceptuando el normalizado y el recocido de alivio de tensiones a aproximadamente 600–650°C, los aceros estructurales no se someten a tratamiento térmico. Esto se debe a la presencia de elementos indeseables en su composición, que pueden provocar precipitaciones intensas y grietas de endurecimiento.

Los aceros estructurales generales son adecuados para soldadura por puntos, soldadura de costura por rodillos y soldadura por resistencia. Los aceros Fe 60 y Fe 70 deben enfriarse lentamente o recocerse inmediatamente después de la soldadura. Si el contenido de carbono del acero es inferior al 0,2%, también pueden emplearse otros métodos de soldadura por presión.

Definiciones

• Acero rimmed (acero efervescente): acero en el que el óxido de hierro presente en el acero líquido reacciona con parte del carbono durante la solidificación en el molde, generando burbujas de monóxido de carbono que modifican su estructura y producen normalmente una fina capa ferrítica en la superficie.

• Acero killed (acero totalmente desoxidado): acero completamente desoxidado en la cuchara o en el molde mediante un agente desoxidante que combina con el oxígeno disuelto. (Esto garantiza una estructura más homogénea en comparación con otros tipos.)

• Acero semi-killed (acero parcialmente desoxidado): acero parcialmente desoxidado en el que solo una fracción del oxígeno del baño es eliminada mediante un agente desoxidante.

• Acero resistente al envejecimiento: acero que mantiene su tenacidad al impacto con cambios mínimos incluso después de largos periodos de almacenamiento.