CDT La composición química del acero determina sus propiedades. Para obtenerla, se utilizan aleaciones de hierro con carbono y otros elementos, es decir, aditivos de aleación. Su cantidad debe superar la concentración mínima a la que no se producen cambios en las propiedades y la estructura del acero. Los aditivos de aleación más utilizados son elementos como el níquel, el titanio, el vanadio, el cromo, el silicio, el molibdeno, el tungsteno, el cobalto, el aluminio, el cobre, el niobio y el manganeso.
Fuente: Noticias de la Ciencia
Los elementos de aleación se introducen no solo para conferir determinadas propiedades al acero, sino también para aumentar la templabilidad, facilitar el tratamiento térmico, aumentar la resistencia a la corrosión y al desgaste y mejorar las propiedades físicas, fisicoquímicas, tecnológicas y mecánicas. Cada aditivo altera las propiedades del acero de forma diferente. Sin embargo, no todos pueden tener un efecto beneficioso sobre estas propiedades, por lo que se distingue entre aditivos beneficiosos y perjudiciales.
El molibdeno aumenta la resistencia a la corrosión del acero. En los aceros resistentes al ácido austeníticos, su contenido está en torno al 2,5 %, pero puede llegar hasta el 7 %. Este elemento se encarga de aumentar la resistencia y la templabilidad del acero, reduciendo la fragilidad y aumentando la resistencia a la deformación por fluencia lenta.
El cobre tiene propiedades físicas similares a las del hierro, pero es mucho más resistente a la corrosión. La incorporación de este elemento es cada vez más apreciada, sobre todo cuando se trata de la fundición de acero nuevo.
El níquel no solo facilita el proceso de endurecimiento y aumenta su profundidad, sino que también reduce la temperatura de transformación austenítica y, al disolverse en la ferrita, refuerza el acero y aumenta la resistencia al impacto. Este elemento es un componente importante de los aceros resistentes al ácido (acid-proof steel), ya que garantiza una buena soldabilidad y trabajo plástico. El níquel en una cantidad del 0,5 % – 4 % se añade al mejoramiento térmico, mientras que por encima del 8 % – 10% se añade al acero resistente al ácido.
El cromo, al igual que el níquel, influye en la templabilidad del acero y aumenta su resistencia y contribuye a la fragmentación del grano. Es un aditivo que suele utilizarse en aceros estructurales, resistentes al calor, inoxidables y destinados a herramientas. En el caso del acero inoxidable, precisamente el cromo es el componente que determina la inoxidabilidad. El contenido de este aditivo varía entre el 12 % y el 30 %, dependiendo de tipo de acero.
El silicio suele considerarse un aditivo indeseable que afecta a la fragilidad, la dureza, la elasticidad y la resistencia del acero. La impureza de silicio encuentra su mayor uso como ingrediente en los aceros para muelles; también reduce la resistencia al impacto y aumenta la resistencia a la acción de las altas temperaturas. Este ingrediente se añade a los aceros que trabajan a altas temperaturas y en contacto con ácido nítrico y sulfúrico concentrado.
El manganeso tiene un efecto beneficioso en la resistencia al impacto y a la abrasión del acero, sin alterar su ductilidad. Es un elemento que hace que el acero sea más resistente.
Entre las impurezas perjudiciales, hay que mencionar en primer lugar el azufre, que hace que el acero sea más difícil de forjar, y el fósforo, que reduce la resistencia y la resistencia al impacto, aumentando la dureza y provocando la fragilidad en frío.
Con respecto a la proporción de elementos de aleación, los aceros pueden dividirse en:
– de baja aleación – con una concentración de un elemento inferior al 2 %
– de media aleación – con una concentración de un elemento inferior al 8 %
– de alta aleación – con una concentración de un elemento superior al 8 %
Respecto a su aplicación, distinguimos entre aceros:
– para herramientas
– para estructuras
– con propiedades especiales
Los aceros con propiedades especiales, es decir, los aceros especiales, se caracterizan por su elevada resistencia a la corrosión y pueden clasificarse según su estructura (aceros ferríticos, martensíticos, martensíticos endurecidos por precipitación, austeníticos y ferríticos-austeníticos) y su composición química (alto contenido en cromo, cromo-níquel y cromo-níquel-manganeso).
- cromo
- silicio
- manganeso
- cobre
- níquel
- elementos
- acero
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