Explorando los Materiales Ferrosos: Aceros, Fundiciones y sus Propiedades

Materiales Ferrosos: Aceros, Fundiciones y sus Propiedades

Los materiales ferrosos son aquellos que contienen hierro y carbono, y producen chispa al ser trabajados.

Acero

El acero es una aleación de hierro y carbono (0,03-1,7% C), con pequeñas cantidades de manganeso (0,5%), fósforo (0,3%) y azufre (0,3%).

Clasificación de Aceros Comunes según su contenido de Carbono:

• Acero blando (bajo % C): 0,03% C – 0,30% C. Se utiliza en tuercas, pernos, clavos, perfiles, etc.
• Acero semiduro (mediano % C): 0,31% C - 0,45% C. Se utiliza en ejes, piñones, etc.
• Acero duro (alto % C): 0,46% C - 1,0% C. Se utiliza en matrices, estampados, etc.
• Acero muy duro (muy alto % C): 1,0% C - 1,7% C. Se utiliza en brocas de perforación.

Acero fundido: No es refinado como el acero común, se obtiene directamente del alto horno y contiene entre 1,7% C - 3,0% C.

Fierro Fundido

Los fierros fundidos se clasifican según su contenido de carbono, generalmente entre 4,0% C – 5,0% C (aunque pueden variar entre 3,0% C – 6,6% C), y se dividen en dos tipos:

• Fundición blanda: No es soldable debido a su alto porcentaje de manganeso (11%), lo que la hace resistente al desgaste.
• Fundición gris: Es más blanda y, por lo tanto, soldable.

De la unión de estas dos fundiciones aparece la fundición maleable, modular atruchada, blacis heart.

Aceros Aleados

Los aceros aleados son aquellos que, además de hierro y carbono, contienen un elemento aleante que influye en más de un 3% en la aleación. Ejemplos: acero inoxidable, acero al manganeso.

Aceros Inoxidables

Los aceros inoxidables contienen más de un 11% de cromo (de lo contrario, sería acero al cromo, que se oxida). Se clasifican según las normas A.S.M.E y A.I.S.L:

• Ferrítico: Tipo 400-500, 20% Cr - 30% Cr. Son imantables.
• Martensítico: Tipo 400-500, 11% Cr - 10% Cr. Son imantables, duros y se utilizan en equipamiento quirúrgico dental.
• Austenítico: Tipo 300, es el único inoxidable que contiene (19% Cr - 9% Ni) o (29% Cr - 9% Ni). Se denominan industriales.

L = Low (bajo contenido de carbono)

ELC = Extra Low Carbon (extra bajo contenido de carbono)

Propiedades de los Materiales

Las propiedades de los materiales son las características que determinan su comportamiento. Se dividen en tres factores:

• Físicas: El material se somete a esfuerzos como calor o elasticidad.
• Químicas: El material reacciona al contacto con otros cuerpos. Ejemplo: el acero inoxidable no se oxida al contacto con el aire o el agua.
• Tecnológicas: Determinan el comportamiento de los materiales al ser trabajados o transformados. Ejemplo: tornear, fresar, cepillar, forjar.

Estructura de los Materiales

Los materiales están compuestos por millones de partículas que, en su totalidad, forman la estructura del material. Esta estructura influye en las propiedades del material.

Soldadura

Arco Eléctrico

El arco eléctrico es el paso de corriente a través de un gas, generando gran desprendimiento de luz y calor, alcanzando temperaturas de hasta 4000 °C.

Polaridad

• Polaridad directa: El electrodo es (-), la pieza es (+). Se utiliza para cortar planchas.
• Polaridad invertida: El electrodo es (+), la pieza es (-). Se utiliza para soldar.

Clasificación de Electrodos

Según la norma A.W.S – A.S.T.M, los dos primeros números (o los tres primeros en algunos casos) indican la resistencia a la tracción en miles de libras.

El último número indica la posición de soldadura:

• 1 = Para todas las posiciones.
• 2 = Plana y horizontal.
• 3 = Solo plana.

Y el penúltimo número indica el tipo de revestimiento:

• 1 = Celulósico sódico.
• 2 = Celulósico potásico.
• 3 = Rutilio sódico.
• 4 = Rutilio potásico.
• 5 y 6 = Básicos bajos en hidrógeno.
• 7 = Básico en hierro en polvo.