Normas de Aceros y materiales al carbono

7/26/2019 Normas de Aceros y materiales al carbono

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- Introduccin

1.1- Generalidades

Existe una gran variedad en la forma de identificar y clasificar a los aceros. Sin embargo,la mayora de los aceros utilizados industrialmente presentan una designacin normalizadaexpresada por medio de cifras, letras y signos. Hay dos tipos de designaciones para cada tipode material, una simblica y otra numrica.

La designacin simblica expresa normalmente las caractersticas fsicas, umicas otecnolgicas del material y, en muc!os casos, otras caractersticas suplementarias ue

permitan su identificacin de una forma m"s precisa.

#or otro lado, la designacin numrica expresa una codificacin alfanumrica ue tiene unsentido de orden o de clasificacin de elementos en grupos para facilitar su identificacin. Eneste caso, la designacin no tiene un sentido descriptivo de caractersticas del material.

En general, cuando se acomete el tema de !acer una clasificacin de los aceros, sta dar"resultados diferentes seg$n el enfoue ue se siga. %s, se puede realizar una clasificacinseg$n la composicin umica de los aceros, o bien, seg$n su calidad. &ambin se puedenclasificar los aceros atendiendo al uso a ue estn destinados, o si se uiere, atendiendo algrado de soldabilidad ue presenten.

Normas de aplicacin

'ada la gran variedad de aceros existentes, y de fabricantes, !a originado el surgir de unagran cantidad de normativa y reglamentacin ue vara de un pas a otro.

En Espa(a, la clasificacin de los aceros est" regulado por la norma )*E+E* ---/--,ue sustituye a la anterior norma )*E+01--, mientras ue especficamente para los acerosestructurales stos se designan conforme a las normas europeas E* --2+/ --3 y E*+--2+3/ --3.

*o obstante, existen otras normas reguladoras del acero, con gran aplicacin internacional,como las americanas %4S4 5%merican 4ron and Steel 4nstitute6 y %S&7 5%merican Society for&esting and 7aterials6, las normas alemanas '4*, o la 4S8 02-1.

2- Clasificacin segn UNE-EN 10020:2001

2.1- or composicin !u"mica

Seg$n la norma )*E E* ---/--, y atendiendo a la composicin umica, los aceros

se clasifican en/

9 %ceros no aleados, o aceros al carbono/ son auellos en el ue, a parte del carbono, elcontenido de cualuiera de otros elementos aleantes es inferior a la cantidad mostrada en la


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tabla de la )*E E* ---/--. :omo elementos aleantes ue se a(aden est"n elmanganeso 57n6, el cromo 5:r6, el nuel 5*i6, el vanadio 5;6 o el titanio 5&i6. #or otro lado,en funcin del contenido de carbono presente en el acero, se tienen los siguientes grupos/

46 %ceros de ba -.26

446 %ceros de medio carbono 5-.2 > =: > -.226

4446 %ceros de alto carbono 5 ? =: ? -.226

9 %ceros aleados/ auellos en los ue, adem"s del carbono, al menos uno de sus otroselementos presentes en la aleacin es igual o superior al valor lmite dado en la tabla de la)*E E* ---/--. % su vez este grupo se puede dividir en/

46 %ceros de ba 2=6

446 %ceros de alta aleacin 5elementos aleantes ? 2=6

9 %ceros inoxidables/ son auellos aceros ue contienen un mnimo del -.2= en :romo yun m"ximo del .= de :arbono.

2.2- #egn la calidad

% su vez, los anteriores tipos de aceros la norma )*E E* ---/-- los clasifica seg$n

la calidad del acero de la manera siguiente/

9 %ceros no aleados

Los aceros no aleados seg$n su calidad se dividen en/

+ %ceros no aleados de calidad/ son auellos ue presentan caractersticas especficas encuanto a su tenacidad, tama(o de grano, formabilidad, etc.

+ %ceros no aleados especiales/ son auellos ue presentan una mayor pureza ue los

aceros de calidad, en especial en relacin con el contenido de inclusiones no met"licas.Estos aceros son destinados a tratamientos de temple y revenido, caracteriz"ndose por unbuen comportamiento frente a estos tratamientos. 'urante su fabricacin se lleva a caboba


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destinar a tratamientos de temple y revenido, o al de temple superficial. Entre estos tiposde aceros se encuentran los siguientes/

46 %ceros destinados a la construccin met"lica, aparatos a presin o tubos, de granofino y soldables@

446 %ceros aleados para carriles, tablestacas y cuadros de entibacin de minas@

4446 %ceros aleados para productos planos, laminados en caliente o fro, destinados aoperaciones severas de conformacin en fro@

4;6 %ceros cuyo $nico elemento de aleacin sea el cobre@

;6 %ceros aleados para aplicaciones elctricas, cuyos principales elementos de aleacinson el Si, %l, y ue cumplen los reuisitos de induccin magntica, polarizacin o

permeabilidad necesarios.

+ %ceros aleados especiales/ son auellos caracterizados por un control preciso de sucomposicin umica y de unas condiciones particulares de elaboracin y control paraasegurar unas propiedades me .2=@

446 %ceros inoxidables con contenido en *i A .2=@

+ Seg$n sus caractersticas fsicas/

46 %ceros inoxidables resistentes a la corrosin@

446 %ceros inoxidables con buena resistencia a la oxidacin en caliente@

4446 %ceros inoxidables con buenas prestaciones frente a la fluencia.


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2.$- or su aplicacin

Seg$n el uso a ue se uiera destinar, los aceros se pueden clasificar en los siguientes/

9 Aceros de construccin/ este tipo de acero suele presentar buenas condiciones de

soldabilidad@9Aceros de uso general/ generalmente comercializado en estado bruto de laminacin@9 Aceros cementados/ son aceros a los cuales se les !a sometido a un tratamiento

termoumico ue le proporciona dureza a la pieza, aunue son aceros tambin fr"giles5posibilidad de rotura por impacto6. El proceso de cementacin es un tratamientotermoumico en el ue se aporta carbono a la superficie de la pieza de acero mediantedifusin, modificando su composicin, impregnado la superficie y sometindola acontinuacin a un tratamiento trmico@

9 Aceros para temple y revenido/ 7ediante el tratamiento trmico del temple se persigueendurecer y aumentar la resistencia de los aceros. #ara ello, se calienta el material a una

temperatura ligeramente m"s elevada ue la crtica y se somete a un enfriamiento m"s omenos r"pido 5seg$n caractersticas de la pieza6 con agua, aceite, etc. #or otro lado, elrevenido se suele usar con las piezas ue !an sido sometidas previamente a un proceso detemplado. El revenido disminuye la dureza y resistencia de los materiales, elimina lastensiones creadas en el temple y se me


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Clasificacin de los materiales de los Grupos 2 * $

+angos de numeracin ,etales ase no ferrosos

.---- a .GFF :obre

.--- a .FFF Ieservado.---- a .3FF Jinc, :admio

.2--- a .FFF Ieservado

.0---- a .03FF #lomo

.02-- a .0FFF Esta(o

.3--- a .3FFF *uel, :obalto

.2--- a .2FFF 7etales nobles

.1--- a .1FFF 7etales de alta fusin

.G--- a .FFFF Ieservado

0.---- a 0.3FFF %luminio

0.2--- a 0.2FFF 7agnesio

0.1--- a 0.1FFF Ieservado

0.G--- a 0.GFFF &itanio

0.--- a 0.FFFF Ieservado

Los n$meros denotan la fusin de lo metales y los euipos de procesos y la condicin. Lossiguientes dgitos son usados para indicar la condicin/

-. cualuier tratamiento o sin tratamiento trmico.

. normalizado.

. recocido.

0. tratamiento trmico para me


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&&sirve para indicar el n$mero de grupo de acero, seg$n la &abla % ue a continuacin se

ad


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+ ;/ %leaciones varias@

#or otro lado, las series, grupos e individuos ser"n indicados por cifras. % continuacin seenumeran las series en las ue se clasifican los aceros seg$n esta norma, ue a su vez est"subdividida en los grupos siguientes/

#erie 1:/-100: ceros finos de construccin general

La serie se compone de los siguientes grupos/

+ Crupo M+-/ %ceros al carbono

+ Crupo M+-/ %ceros aleados de gran resistencia

+ Crupo M+0-/ %ceros aleados de gran resistencia

+ Crupo M+3-/ %ceros aleados de gran elasticidad

+ Crupo M+2-/ %ceros para cementar


+ Crupo M+G-/ %ceros para nitrurar

#erie 2:

/-200: ceros para usos especiales


+ Crupo M+-/ %ceros de f"cil mecanizado

+ Crupo M+-/ %ceros de f"cil soldadura

+ Crupo M+0-/ %ceros con propiedades magnticas

+ Crupo M+3-/ %ceros de alta y ba


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/-%00: ceros para emergencia

La serie 3 se compone de los siguientes grupos/

+ Crupo M+3-/ %ceros de alta resistencia

+ Crupo M+3-/ %ceros de alta resistencia


#erie :

/-00: ceros para 3erramientas


+ M+2-/ %ceros al carbono para !erramientas

+ Crupo M+2-/ %ceros aleados



+ Crupo M+22-/ %ceros r"pidos

#erie 4:

/-400: ceros comunes


+ Crupo M+1-/ %ceros Oessemer

+ Crupo M+1-/ %ceros Siemens

+ Crupo M+10-/ %ceros para usos particulares

+ Crupo M+13-/ %ceros para usos particulares

#erie 5:

/-500: ceros de moldeo


+ Crupo M+-/ %l carbono de moldeo de usos generales

+ Crupo M+-/ %l carbono de moldeo de usos generales

+ Crupo M+0-/ 'e ba


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#or otro lado, si se atiende al contenido en carbono, los aceros se pueden clasificar seg$nla siguiente tabla/

Clasificacin de los aceros segn su contenido en carono

6Carono 7enominacin +esistencia

-.+-. %ceros extrasuaves 0+3 PgNmm-.+-.0 %ceros suaves 3+22 PgNmm-.0+-.3 %ceros semisuaves 22+1 PgNmm-.3+-.2 %ceros semiduros 1+G- PgNmm-.2+-.1 %ceros duros G-+G2 PgNmm-.1+-.G %ceros extraduros G2+- PgNmm

$.2- #egn UNE-$4008

La designacin seg$n la )*E+01--F se basa en un cdigo con cuatro campos, y es un tipode designar a los aceros ue se sigue utilizando muc!o en la industria.

:omo se !a dic!o, es una codificacin ue contiene cuatro campos, seg$n la formasiguiente/

/- ' & 99

El primer campo para la designacin de los aceros comienza por la letramay$scula /seguida de un guin.

La primera cifra, ', ue constituye el siguiente campo se utiliza para indicar los grandesgrupos de aceros, siguiendo preferentemente un criterio de utilizacin. 'e acuerdo con estecriterio, se distinguen los siguientes grupos/

+ ceros especiales:grupos , , 0, 3 y 2@

+ ceros de uso general:grupos 1 y G@+ ceros moldeados:grupo @La segunda cifra, &, del campo siguiente establece los distintos subgrupos afines dentro de

cada grupo, mientras ue las dos $ltimas cifras, 99, sin valor significativo, slo tienen pormisin la clasificacin y la distincin entre elementos, seg$n se van definiendocronolgicamente.

% continuacin se indica la codificacin de los grupos m"s representativos/

- Grupo 1:

/-11'':%ceros no aleados especiales para temple y revenido@

/-12'':%ceros aleados de calidad para temple y revenido@/-1%'':%ceros aleados especiales@/-1'':%ceros al carbono y aleados para cementar@

- Grupo 2:

/-24''::!apas y bandas de acero aleado para calderas y aparatos a presin@

- Grupo $:

/-$''':%ceros inoxidables de uso general@

- Grupo :

/-1'':%ceros no aleados para !erramientas@/-2'':%ceros aleados para !erramientas@/-$'':%ceros aleados para !erramientas de traba


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/-4'':%ceros para !erramientas de corte r"pido@

- Grupo 4:

/-4''':%ceros para la construccin@

- Grupo :

/-2'':%ceros para semiproductos de uso general@/-$'':%ceros al carbono para bobinas@/-%'':%ceros al carbono para alambres@

- Grupo 5:

/-51'':%ceros moldeados para usos generales@/-52'':%ceros moldeados de ba


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El grupo de un acero se designa con un n$mero ue acompa(a a la serie a la ue pertenece.La clasificacin de grupos por serie, sus propiedades y sus aplicaciones se recogen en lasiguiente tabla resumen/

#erie Grupo 7enominacin 7escripcin

Serie

Crupo %cero al carbono Son aceros al carbono y por tanto no aleados.:uanto m"s carbono tienen sus respectivos gruposson m"s duros y menos soldables, pero tambinson m"s resistentes a los c!oues. Son aceros aptos

para tratamientos trmicos ue aumentan suresistencia, tenacidad y dureza. Son los aceros uecubren las necesidades generales de la 4ngenierade construccin, tanto industrial como civil y decomunicaciones.

Crupos y 0%cero aleado de granresistencia

Crupo 3%cero aleado de granelasticidad

Crupos 2 y 1 %ceros para cementacin

Crupo G %ceros para nitruracin

Serie

Crupo %ceros de f"cilmecanizacin Son aceros a los ue se incorporan elementosaleantes ue me


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mediante vertido en moldes de arena, por lo uereuieren cierto contenido mnimo de carbono conel ob


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$.- #egn I#I

La norma %4S4 5%merican 4ron and Steel 4nstitute 6 utiliza un esuema general pararealizar la especificacin de los aceros mediante 3 n$meros/

I#I 9&''

%dem"s de los n$meros anteriores, las especificaciones %4S4 pueden incluir un prefi


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emplean las mismas designaciones numricas ue las %4S4, pero eliminando todos los prefi


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La letra : indica ue el proceso de fabricacin fue S4E7E*S+7%I&4*+b"sico. #uede serO 5si es Oessemer+"cido6 E 5Horno elctrico+b"sico6.

- I#I 10%:

/ acero corriente u ordinario@

-/ no aleado@

32/ -.32 = en :.

- I#I $21:

0/ acero al *uel+:romo@

/ contenido del .1= de *i, .2= de :r@

2/ contenido del -.2= de carbono 5:6.

- I#I %1%0:

3/ acero aleado 5:r+7o6@

/ contenido del .= de :r, -.= de 7o@

3-/ contenido del -.3-= de carbono 5:6.

% continuacin se ad


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*o obstante, la composicin de los aceros no es exacta, sino ue existe un rango detolerancia aceptable en referencia a los valores indicados en normas o cat"logos. %s pore


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#or otro lado, la norma %4S4 especifica a los aceros inoidalesutilizando 0 n$meros/- ceros Inoidales martens"ticos:

3QQ/ Oase :r. 7edio+alto carbono.

2QQ/ Oase :r, 7o. Oa


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La norma S%E 5Society of %utomotive Engineers6 clasifica los aceros en distintos grupos,a saber/

+ %ceros al carbono@

+ %ceros de media aleacin@

+ %ceros aleados@

+ %ceros inoxidables@

+ %ceros de alta resistencia@

+ %ceros de !erramienta, etc.

+ %:EI8S %L :%IO8*8/

La denominacin ue emplea la normativa S%E para los aceros al carbono es seg$n elsiguiente esuema/

S%E -QQ, donde QQ indica el contenido de :arbono 5:6.

E


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Los aceros no calmados se utilizan para embutidos profundos por sus buenas cualidades dedeformacin y terminacin superficial. Los calmados son m"s utilizados cuando van a sersometido a procesos de for


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En general no se utilizan conformados en fro, salvo plaueados o el enrollado de resortes.

#r"cticamente todas las piezas con acero de este tipo son tratadas trmicamente antes deusar, debindose tener especial cuidado en estos procesos para evitar distorsiones y fisuras.

+ %:EI8S 'E 7E'4% %LE%:4*/

Son aceros al 7n, y su denominacin seg$n S%E es del tipo S%E 2QQ, donde elporcenta


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9 Crupo 44 5S%E -, -F, 1, G, y F6/

Son un grupo de acero de ba


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'enominacin S%E/ 0QQ, 2QQ.

El contenido en nuel 5*i6 aumenta la tenacidad de la aleacin, pero no la templabilidad,por lo ue deber" incluir otro elemento aleante como :r 7o.

9 :r+*i

'enominacin S%E/ 0QQ, 0QQ, 00QQ, 03QQ

E


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#oseen aproximadamente ,3- =Si y ,-- =7n.

Son aceros muy adecuados para resortes, dado ue tienen excelente resistencia a la fatiga ytemplabilidad. #ara resortes de menos exigencias se suele utilizar el S%E -G-.

#or otro lado, los aceros aleados se pueden clasificar en dos grandes grupos seg$n susaplicaciones/

.+ %ceros aleados de ba


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E


25/27

+ %:EI8S 4*8Q4'%OLES/

Se dividen en los siguientes grupos/

9 %ustenticos/

E


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E


27/27

#son aceros para !erramientas ue traba

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