¿Qué es el Acero al Carbono?
El acero al carbono es un tipo de material siderúrgico en el que se añade carbono al componente principal, el hierro.
Además de hierro y carbono, la composición incluye elementos como manganeso, silicio, fósforo y azufre. El contenido de carbono determina las propiedades del acero, por lo que se denomina acero al carbono.
El hierro puro, que casi no contiene carbono ni otros elementos (menos del 0,02% de contenido de carbono), es muy blando e inadecuado para el uso práctico, pero la adición de carbono mejora su dureza y resistencia. El acero al carbono es un material que aprovecha estas propiedades y, ajustando el contenido de carbono, es posible obtener acero al carbono con propiedades adecuadas para
Usos del Acero al Carbono
Los aceros al carbono, al igual que los aceros aleados, se utilizan en todo tipo de estructuras, componentes de maquinaria y artículos de uso cotidiano. Las propiedades mecánicas de los aceros al carbono dependen de su contenido en carbono, que además varía considerablemente con el tratamiento térmico.
Por lo tanto, tiene una amplia gama de adaptaciones como material metálico y se utiliza en una gran variedad de campos. Existen tantos tipos de aceros al carbono y aleados que se clasifican según su contenido de carbono, uso previsto, resistencia y composición, y se normalizan como otros productos industriales. Los aceros al carbono, en particular, son el primer material a tener en cuenta a la hora de seleccionar materiales de acero, ya que son más baratos que los aceros aleados.
Características del Acero al Carbono
Generalmente, los materiales de acero con un contenido de carbono entre el 0,02% y el 2,14% se denominan “acero al carbono”. A medida que aumenta el contenido de carbono, aumentan la dureza y la resistencia a la tracción. Por otro lado, se vuelve más quebradizo y menos alargado, lo que se traduce en una menor resistencia al impacto y trabajabilidad.
Además de ajustar el contenido de carbono, las propiedades pueden modificarse mediante tratamiento térmico. Los principales métodos de tratamiento térmico son el recocido, el revenido, el temple y el revenido.
De los componentes distintos del hierro que contiene el acero al carbono, el carbono, el manganeso, el silicio, el fósforo y el azufre en particular se denominan los cinco elementos principales. A menudo, los elementos distintos del carbono no se añaden intencionadamente, sino que permanecen inalterados durante la fabricación.
El silicio mejora la resistencia a la tracción, el manganeso mejora la tenacidad (dureza) y la templabilidad. El fósforo reduce la tenacidad a bajas temperaturas y el azufre reduce la tenacidad a altas temperaturas, por lo que es aconsejable reducir su contenido en la medida de lo posible.
Tipos de Acero al Carbono
Existen varias formas de clasificar los aceros al carbono, como se indica a continuación.
1. Clasificación por Contenido de Carbono
Según su contenido en carbono, se clasifican en aceros con bajo contenido en carbono (0,02% a 0,25%), aceros con contenido medio en carbono (0,25% a 0,6%) y aceros con alto contenido en carbono (0,6% a 2,14%). Como se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, los aceros con bajo y medio contenido de carbono en particular también se denominan colectivamente acero ordinario.
2. Clasificación según la Dureza
Según su dureza, existen dos categorías principales: acero dulce y acero duro. En términos de contenido de carbono, el acero dulce corresponde generalmente al 0,18% al 0,3% y el acero duro al 0,3% al 1,0%.
Más finamente divididos, a veces se denominan acero ultrablando (por debajo del 0,12%), acero dulce (del 0,12% al 0,2%), acero semiblando y semiduro (del 0,2% al 0,45%), acero duro (del 0,45% al 0,8%) y acero más duro y más duro (del 0,8% al 1,7%). Los aceros dulces y los aceros duros se diferencian por su resistencia al endurecimiento.
La desventaja del acero dulce es que tiene un bajo contenido en carbono, por lo que el endurecimiento tiene poco efecto. Por otro lado, tiene la ventaja de que es menos susceptible al endurecimiento y, por tanto, puede soldarse.
3.Clasificación según la Designación JIS
Los nombres típicos de clasificación y sus características en las normas JIS son los siguientes.
- Chapa de Acero Laminada en Frío (Material SPC)
Acero al carbono con un contenido de carbono inferior al 0,1%. Es el acero al carbono más blando y fácil de procesar, pero no es adecuado para componentes sometidos a grandes cargas. - Acero Laminado Estructural General (Material SS)
El acero inoxidable se utiliza no sólo para fines estructurales, sino también para piezas de maquinaria, ya que es barato, versátil y fácil de trabajar. No es apto para el tratamiento térmico, por lo que debe utilizarse sin tratamiento. Un grado de acero típico es el SS 400. - Acero al Carbono para la Construcción de Maquinaria (Material S-C)
En comparación con el acero inoxidable, el acero S-C tiene mayor dureza y resistencia y puede tratarse térmicamente, por lo que es adecuado para piezas mecánicas como engranajes y cojinetes, donde se requiere resistencia mecánica. Los grados de acero típicos son S45C y S50C. - Acero al Carbono para Herramientas (Material SK)
Acero al carbono de dureza y resistencia aún mayores que el acero S-C, pero su dureza disminuye a altas temperaturas. En aplicaciones de herramientas, es adecuado principalmente para herramientas manuales que no generan calor.