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El acero es un material fundamental en la industria mecánica
El acero es una aleación de hierro (Fe) y carbono (C) que se utiliza en una variedad de aplicaciones debido a su resistencia y durabilidad.
El porcentaje de carbono varía entre el 0,01% y el 2,11% en masa de su composición. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor del 2,11 %, se producen fundiciones, que son mucho más frágiles que el acero y no es posible forjarlas, sino que tienen que ser moldeadas.
Hay más de 5.000 tipos de acero distintos, cada uno adaptado a necesidades distintas en la industria, con sus propiedades únicas que lo hacen adecuado para ciertas aplicaciones.
Tipos de acero
Veamos los 3 tipos de acero más comunes:
Acero al carbono
Es el tipo más básico de acero. Representa aproximadamente el 90% de la producción total del acero. Se clasifica en función del porcentaje de carbono, que puede variar desde aproximadamente 0,2% hasta 2,1%, en tres subtipos: bajo, medio y alto.
Los átomos de carbono distorsionan la estructura de la red de hierro, lo que dificulta el movimiento de las dislocaciones dentro de la red cristalina. Al aumentar el contenido de carbono aumenta la proporción de cementita en el acero. Dado que el cementita es relativamente dura, la dureza del acero aumenta. Esto resulta en un acero más fuerte y duro.
Ahora bien, un aumento en la dureza puede venir acompañada de una disminución en la ductilidad, lo que provoca un aumento en la fragilidad del acero. A partir de una concentración de carbono del 0,8%, se produce una precipitación adicional de cementita en los límites de grano, lo que produce un aumento de la fragilidad. Por lo tanto, es importarte controlar la dureza del acero en su composición en función de su finalidad.
Acero inoxidable
Este tipo de acero contiene un mínimo de 10,5% de cromo en masa. Esta aleación de cromo es la mínima necesaria para generar una capa protectora superficial autorregenerable (capa pasiva), que proporciona resistencia a la corrosión.
También pueden contener otros elementos como el níquel, tungsteno y el molibdeno. Estos elementos de aleación adicionales pueden mejorar las propiedades del acero inoxidable, como su resistencia a la corrosión y su resistencia mecánica.
Se utiliza comúnmente en aplicaciones donde se requiere higiene, como en la industria alimentaria y médica.
Acero de aleación
Como hemos visto, el acero es una aleación de hierro y carbono, pero el término acero de aleación generalmente solo se refiere a aceros que contienen otros elementos, como vanadio, molibdeno o cobalto, en cantidades suficientes para alterar las propiedades del acero base.
La aleación con estos materiales varía entre 1,0% y 50% en peso con el objetivo de mejorar sus propiedades mecánicas, como la resistencia al calor y la durabilidad.
Uso del acero en la industria mecánica
El acero es fundamental en la industria mecánica, donde se utiliza para fabricar una variedad de piezas, incluyendo moldes, matrices y mecanizados. Su resistencia y durabilidad lo hacen ideal para estas aplicaciones, ya que puede soportar las altas presiones y temperaturas a las que se someten estas piezas. Ahora bien, se ha de usar el acero adecuado, porque a mayor dureza más difícil de mecanizar.