¿Qué son los Aceros de Alta Resistencia?
El acero de alta resistencia a la tracción es un tipo de material acerado que posee una mayor capacidad de resistir tensiones y una soldabilidad superior en comparación con el acero convencional.
Este tipo de acero, conocido también como acero de alta resistencia a la tracción de baja aleación, se caracteriza específicamente por ser una lámina de acero con una capacidad de soportar tensiones que oscilan entre 500 y 1.000 megapascales, además de tener un límite elástico de 300 megapascales o más. En la categoría de aceros de alta resistencia a la tracción se incluyen las láminas reforzadas mediante procesos de precipitación y solución sólida. Estos refuerzos son alcanzados mediante la adición de elementos como carbono, níquel, silicio y manganeso. Además, se encuentran las láminas de acero de estructura compuesta, las cuales adquieren mayor fortaleza a través de un enfriamiento controlado después de ser moldeadas en prensas.
El acero de alta resistencia tiene una fuerza excelente, e incluso cuando se hace más delgado, es fácil garantizar una resistencia equivalente a la del acero ordinario. Como resultado, se puede reducir la cantidad de acero utilizado y el peso. Además, cuando se aplican materiales de acero más ligeros a vehículos móviles como coches normales y vehículos de trabajo, se puede mejorar el consumo de combustible y aumentar la eficiencia económica.
Usos del Acero de Alta Resistencia
El acero de alta resistencia a la tracción tiene una alta resistencia a la corrosión y es resistente a la oxidación incluso cuando se utiliza en entornos expuestos a la lluvia y el viento, como edificios al aire libre. Como resultado, se utiliza ampliamente en tanques de petróleo y tuberías hidráulicas para el transporte de líquidos, así como en materiales de acero para estructuras flotantes y puentes en el mar y los ríos.
También se utiliza el acero templado de alta resistencia, que se fabrica templando y reveniendo acero de alta resistencia de la clase de 60 kg y superior. Debido a su elevado límite elástico y a su excelente soldabilidad, los aceros templados de alta resistencia pueden utilizarse ampliamente para buques de alta presión, puentes y construcción. Por ejemplo, el acero templado de alta resistencia soldado se utiliza ampliamente en el puente Kanmon y los puentes Honshu-Shikoku.
Además, el acero de alta resistencia se utiliza en una amplia gama de otros campos, como la maquinaria industrial, la maquinaria pesada, los vehículos, los tanques de gas urbano, los tanques de almacenamiento de gas natural licuado y la construcción naval.
Principios del Acero de Alta Resistencia
En inglés, el acero de alta resistencia a la tracción se describe como high tensile steel. Por lo tanto, también se denomina acero de alta resistencia a la tracción o acero de alta resistencia a la tracción.
La resistencia del acero aumenta con el incremento del contenido de carbono, pero la soldabilidad tiende a disminuir. Por lo tanto, si el contenido de carbono se mantiene por debajo del 0,2% y se añaden pequeñas cantidades de manganeso, silicio, cromo, molibdeno, vanadio, titanio, niobio y boro, es posible producir acero de alta resistencia a la tracción, una chapa de acero con gran tenacidad y fácil soldabilidad.
La adición de silicio como elemento de aleación aumenta la resistencia sin comprometer la tenacidad y la ductilidad. La dureza y la resistencia pueden aumentarse con manganeso, y la tenacidad puede mejorarse con titanio. La adición de vanadio reduce la resistencia al desgaste. Además de la adición de elementos de aleación y la composición de los compuestos, junto con los avances en la tecnología del tratamiento térmico, se pueden obtener aceros reforzados.
Tipos de Acero de Alta Resistencia
Sólo se especifica la resistencia a la tracción para el acero laminado estructural general, con una resistencia a la tracción garantizada de 400 megapascales para el material SS400. Sin embargo, la definición de acero de alta resistencia a la tracción difiere entre países y fabricantes de acero. Los aceros de alta resistencia a la tracción son aceros estructurales con excelente soldabilidad, trabajabilidad, tenacidad de entalladura y resistencia a la corrosión.
Los aceros de ultra alta resistencia a la tracción son aceros con resistencias a la tracción de 1.000 megapascales (1 gigapascal) o más. En general, las resistencias a la tracción de aproximadamente 1.000 megapascales o menos se denominan aceros de alta resistencia, las comprendidas entre 1.000 y 1.300 megapascales, aceros tenaces, y las superiores a 1.300 megapascales, aceros extrafuertes.
¿Cómo Elegir un Acero de Alta Resistencia?
El uso de aceros de alta resistencia permite reducir el grosor de los elementos estructurales, lo que resulta muy ventajoso en términos de peso y espacio, pero también existe el riesgo de corrosión durante el uso de aceros de alta resistencia. Para remediar este inconveniente, se añaden fósforo, cobre y cromo a los aceros de alta resistencia a la tracción, como los aceros resistentes a la intemperie y los aceros resistentes al agua de mar.
Los aceros de alta resistencia a la tracción son muy estables y no se deterioran con el calor. También son muy dúctiles y pueden procesarse fácilmente, no sólo en caliente sino también en frío. Además, en comparación con los aceros convencionales, el contenido de carbono se mantiene bajo y hay menos endurecimiento debido a los efectos del calor al soldar.
Los aceros de alta resistencia son aceros no templados cuya resistencia puede aumentarse añadiendo elementos de aleación, y pueden fabricarse a bajo coste. También es un material con importantes ventajas económicas, ya que requiere menos material propio para ser utilizado.