I. Metales ferrosos, acero y metales no ferrosos
Primero introduzcamos brevemente los conceptos básicos de metales ferrosos, acero y metales no ferrosos antes de profundizar en la clasificación del acero.
1. Los metales ferrosos se refieren al hierro y sus aleaciones, como el acero, el arrabio, las ferroaleaciones y el hierro fundido. Tanto el acero como el arrabio son aleaciones a base de hierro con carbono como principal elemento añadido, conocidas colectivamente como aleaciones hierro-carbono.
El arrabio es un producto obtenido mediante la fundición del mineral de hierro en un alto horno, utilizado principalmente en la siderurgia y la fundición.
La fusión de arrabio fundido en un horno de fusión da como resultado hierro fundido líquido, que se vierte en moldes para formar piezas fundidas, conocidas como componentes de hierro fundido.
Las ferroaleaciones son aleaciones compuestas de hierro y elementos como silicio, manganeso, cromo y titanio. Las ferroaleaciones son una de las materias primas para la fabricación de acero y actúan como desoxidantes y aditivos de elementos de aleación durante el proceso.
2. Cuando el arrabio para la producción de acero se funde en un horno de producción de acero siguiendo un proceso específico, se produce acero. Los productos de acero incluyen lingotes de acero, palanquillas de colada continua y diversas piezas de acero fundido directamente. El término "acero" generalmente se refiere al acero laminado en diversos materiales de acero. El acero pertenece a los metales ferrosos, pero no es totalmente equivalente a los metales ferrosos.
3. Los metales no ferrosos, también conocidos como metales no ferrosos, se refieren a metales y aleaciones distintas de los metales ferrosos, como cobre, estaño, plomo, zinc, aluminio, así como latón, bronce, aleaciones de aluminio y aleaciones para cojinetes. Además, en la industria se utilizan cromo, níquel, manganeso, molibdeno, cobalto, vanadio, tungsteno y titanio. Estos metales sirven principalmente como aditivos de aleación para mejorar las propiedades del metal; el tungsteno, el titanio, el molibdeno y otros se utilizan a menudo para producir aleaciones duras para herramientas de corte.
Todos estos metales no ferrosos se denominan metales industriales. Además, existen metales preciosos como el platino, el oro, la plata y metales raros, incluidos los radiactivos como el uranio y el radio.
II. Clasificación del acero
El acero es una aleación de hierro y carbono con un contenido de carbono que oscila entre el 0,04% y el 2,3%. Para garantizar su tenacidad y plasticidad, el contenido de carbono generalmente no supera el 1,7%.
Además del hierro y el carbono, los principales elementos del acero son el silicio, el manganeso, el azufre y el fósforo. Existen varios métodos para clasificar el acero, siendo los principales los siete siguientes:
1. Clasificación por calidad:
(1) Acero común (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Acero de alta calidad (P, S ambos ≤0,035%)
(3) Acero avanzado de alta calidad (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Clasificación por composición química:
(1) Acero al carbono:
- El. Acero con poco carbono (C≤0,25%);
- B. Acero al carbono medio (C≤0,25~0,60%);
- w. Acero con alto contenido de carbono (C≤0,60%).
(2) Acero aleado:
- El. Acero de baja aleación (contenido total de aleación ≤5%)
- B. Acero de aleación media (contenido total de aleación >5~10%)
- w. Acero de alta aleación (contenido total de aleación >10%).
3. Clasificación por método de formación:
(1) Acero forjado;
(2) Acero fundido;
(3) Acero laminado en caliente;
(4) Acero estirado en frío.
4. Clasificación por estructura metalográfica:
(1) Estado recocido:
- El. Acero hipoeutectoide (ferrita+perlita);
- B. Acero eutectoide (perlita);
- w. Acero hipereutectoide (perlita+cementita);
- d. Acero ledeburita (perlita+cementita).
(2) Estado normalizado:
- El. Acero perlita;
- B. Acero bainita;
- w. Acero martensítico;
- d. Acero austenita.
(3) No transformables o parcialmente transformados.
5. Clasificación por Uso:
(1) Aceros para construcción e ingeniería:
- El. Acero estructural al carbono común;
- B. Acero estructural de baja aleación; w. Acero reforzado.
(2) Acero estructural:
El. Acero para fabricación mecánica:
- El. Acero estructural templado y revenido;
- B. Acero estructural endurecido en superficie, incluido acero carburizado, acero nitrurado y acero de enfriamiento superficial;
- w. Acero estructural de corte libre;
- d. Acero conformable en frío, incluido el acero punzonado y de estampación en frío.
B. Resorte de acero
w. Acero para rodamientos
(3) Acero para herramientas:
- El. Acero al carbono para herramientas;
- B. Acero aleado para herramientas;
- w. Acero para herramientas de alta velocidad.
(4) Acero con propiedades especiales:
- El. Acero inoxidable resistente a los ácidos;
- B. Acero resistente al calor, incluido acero resistente a la oxidación, acero resistente al calor y acero para válvulas;
- w. Acero aleado para calefacción eléctrica;
- d. Acero resistente al desgaste;
- Es. Acero de baja temperatura;
- F. Acero eléctrico.
(5) Acero profesional: como acero para puentes, acero marino, acero para calderas, acero para recipientes a presión, acero para maquinaria agrícola, etc.
6. Clasificación Integral:
(1) Acero común:
El. Acero estructural al carbono:
- El. Q195;
- B. Q215(A,B);
- w. Q235(A, B, C);
- d. Q255(A,B); Es. Q275.
B. Acero estructural de baja aleación
w. Acero estructural común para fines específicos
(2) Acero de calidad (incluido el acero de alta calidad)
El. Acero estructural:
- El. Acero estructural al carbono de alta calidad;
- B. Acero de aleación estructural;
- w. Resorte de acero;
- d. Acero de libre mecanización;
- Es. Acero para rodamientos;
- F. Acero estructural de calidad para usos específicos.
B. Herramienta de acero:
- El. Acero al carbono para herramientas;
- B. Acero aleado para herramientas;
- w. Acero para herramientas de alta velocidad.
w. Acero de rendimiento especial:
- El. Acero inoxidable resistente a los ácidos;
- B. Acero resistente al calor;
- w. Acero aleado para calefacción eléctrica;
- d. Acero eléctrico;
- Es. Acero resistente al desgaste con alto contenido de manganeso.
7. Clasificación por métodos de fundición.
(1) Categorizado por tipos de horno
El. Chimenea abierta de acero:
- a) Acero ácido de hogar abierto;
- (b) Acero de base abierta.
B. Acero convertidor:
- (a) Acero convertidor de ácido;
- (b) Acero de Conversión Básico;
o
- (a) Acero convertidor inferior;
- b) acero convertidor de soplado lateral;
- (c) Acero convertidor de soplado superior.
w. Acero para horno eléctrico:
- a) Acero para hornos de arco eléctrico;
- b) Acero para hornos eléctricos de escoria;
- c) Acero para hornos de inducción;
- d) Acero para hornos de vacío autoconsumibles;
- (e) Acero para hornos de haz de electrones.
(2) Categorizado por grado de desoxidación y sistema de fundición
- El. Acero hirviendo;
- B. Acero semihúmedo;
- w. Acero muerto;
- d. Acero muerto especial.
Los materiales de acero se pueden dividir en cuatro categorías principales según su forma: perfiles, placas, tubos y productos metálicos. Para facilitar la adquisición, los pedidos y la gestión, China clasifica actualmente el acero en dieciséis tipos principales:
| Categoría | Tipo de producto | Declaración |
| barra perfilada | Ferrocarril pesado | Rieles de acero con un peso superior a 30 kilogramos por metro (incluidos los carriles de grúa) |
| Tren Ligero | Rieles de acero que pesen 30 kilogramos por metro o menos. | |
| Acero de sección grande | El acero común incluye acero redondo, cuadrado, plano, hexagonal, de viga en I, de canal, de ángulos iguales y desiguales, así como acero roscado. Según su tamaño se pueden clasificar en grandes, medianos y pequeños. | |
| Acero de sección media | ||
| Acero de sección pequeña | ||
| maquina de alambre | Barras redondas de acero y discos con diámetros de 5 a 10 milímetros. | |
| Acero conformado en frío | Perfil de acero formado por plegado en frío de acero o flejes de acero. | |
| Perfiles de alta calidad | Acero redondo de alta calidad, acero cuadrado, acero plano, acero hexagonal y más. | |
| Otros materiales de acero | Incluyendo componentes ferroviarios pesados, espacios en blanco para ejes, aros de llantas, entre otros. | |
| Hoja de metal | Hoja de acero delgada | Chapas de acero de espesor igual o inferior a 4 milímetros. |
| Hoja de acero gruesa | Chapas de acero con un espesor superior a 4 milímetros. | |
| Se puede clasificar en placas medianas (espesores superiores a 4 mm y inferiores a 20 mm), placas gruesas (espesores superiores a 20 mm y inferiores a 60 mm) y placas extragruesas (espesores superiores a 60 mm). | ||
| tiras de acero | También conocida como tira de acero, en realidad es una placa de acero delgada, larga y estrecha que se suministra en rollos. | |
| Hoja de acero de silicio eléctrico | También conocida como lámina de acero al silicio. | |
| Material del tubo | Tubos de acero sin costura | Tubos de acero sin costura producidos mediante métodos como laminación en caliente, laminación en caliente y estirado o extrusión en frío. |
| Tubos de acero soldados | Los tubos de acero se forman laminando y dando forma a placas o tiras de acero y luego se sueldan entre sí. | |
| Productos metálicos | productos metálicos | Esto incluye alambres de acero, cables de acero y cordones de acero. |
III. tipos de acero
1. Acero al carbono
El acero al carbono, también conocido como acero al carbono simple, es un tipo de aleación de ferrocarbono que contiene menos del 2% de carbono (wc).
Además de carbono, el acero al carbono suele contener pequeñas cantidades de silicio, manganeso, azufre y fósforo.
El acero al carbono se puede clasificar en tres tipos: acero estructural al carbono, acero para herramientas al carbono y acero estructural de fácil corte.
El acero estructural al carbono se puede dividir en dos categorías: acero estructural para la construcción y acero estructural para la fabricación de maquinaria.
Según el contenido de carbono, el acero al carbono se puede dividir en acero con bajo contenido de carbono (wc ≤ 0,25%), acero con medio carbono (wc 0,25% ~ 0,6%) y acero con alto contenido de carbono (wc > 0,6%).
Además, según el contenido de fósforo y azufre, el acero al carbono se puede clasificar como acero al carbono ordinario (con mayor contenido de fósforo y azufre), acero al carbono de alta calidad (con menor contenido de fósforo y azufre) y acero de alta calidad. (con un contenido aún menor de fósforo y azufre).
Es importante señalar que cuanto mayor sea el contenido de carbono en el acero al carbono, mayor será su dureza y resistencia, pero su plasticidad disminuirá.
2. Acero estructural al carbono
Las propiedades mecánicas del acero al carbono se reflejan principalmente en su marca, la cual está representada por la letra “Q” seguida de números. La letra "Q" se refiere al límite de rendimiento, mientras que el número representa el valor del punto de rendimiento. Por ejemplo, Q275 representa un límite elástico de 275 MPa.
Si se agregan las letras A, B, C y D después del grado, esto indica que el grado de calidad del acero es diferente, disminuyendo a su vez el contenido de azufre (S) y fósforo (P), y la calidad general del acero. creciente.
Si se agrega la letra “F” después del grado, indica que el acero tiene borde, mientras que la “b” indica que está semi-muerto. Si no están marcados ni “F” ni “b”, se considera acero muerto. Por ejemplo, Q235-A · F representa acero con bordes de grado A con un límite elástico de 235 MPa, y Q235-c representa acero acabado de grado C con un límite elástico de 235 MPa.
El acero estructural al carbono se utiliza normalmente en su estado original, sin tratamiento térmico.
Los aceros con bajo contenido de carbono como Q195, Q215 y Q235 tienen buen rendimiento de soldadura, plasticidad, tenacidad y cierta resistencia. Estos aceros se utilizan comúnmente para fabricar placas delgadas, barras de refuerzo, tubos de acero soldados y otras estructuras, así como para fabricar sujetadores comunes como remaches, tornillos y tuercas.
Los aceros con mayor contenido de carbono, como Q255 y Q275, tienen una resistencia ligeramente mayor, mejor plasticidad y tenacidad, y aún se pueden soldar. A menudo se utilizan para fabricar elementos estructurales, bielas, engranajes, acoplamientos y otras piezas para máquinas sencillas.
3. Acero estructural de alta calidad
El acero al carbono debe cumplir los requisitos de composición química y propiedades mecánicas. El grado del acero al carbono se expresa con dos dígitos, lo que representa 10.000 veces la fracción de masa promedio de carbono en el acero (wc × 10.000). Por ejemplo, el acero 45 tiene una fracción de masa de carbono promedio de 0,45% y el acero 08 tiene una fracción de masa de carbono promedio de 0,08%.
El acero estructural al carbono de alta calidad se utiliza principalmente en la fabricación de piezas de máquinas y, a menudo, requiere tratamiento térmico para mejorar sus propiedades mecánicas.
Las diferentes fracciones masivas de carbono tienen diferentes usos.
Los aceros 08, 08F, 10, 10F, que tienen alta plasticidad y tenacidad, son conocidos por su excelente rendimiento de soldadura y conformado en frío. Por lo general, se laminan en frío en placas delgadas y se utilizan para estampar en frío piezas de instrumentos, automóviles y tractores, como carrocerías de automóviles y cabinas de tractores.
El acero 15, 20, 25 se utiliza para fabricar piezas carburadas de tamaño pequeño y carga ligera, así como aquellas que requieren superficies resistentes al desgaste y baja resistencia del núcleo, como pasadores de pistón y placas de muestra.
Después del tratamiento térmico (templado y revenido a alta temperatura), los aceros 30, 35, 40, 45 y 50 tienen buenas propiedades mecánicas integrales, incluidas alta resistencia, plasticidad y tenacidad. A menudo se utilizan para fabricar piezas de ejes, como cigüeñales, bielas, husillos de máquinas herramienta en general y engranajes de máquinas herramienta.
Los aceros 55, 60 y 65 tienen un límite elástico alto después del tratamiento térmico (templado y revenido a media temperatura). Por lo general, se utilizan para fabricar resortes con cargas pequeñas y tamaños pequeños (tamaño de sección inferior a 12 ~ 15 mm), como resortes reguladores de presión y velocidad, resortes de émbolo y resortes helicoidales en frío.
4. Acero al carbono para herramientas
El acero para herramientas al carbono es un tipo de acero con alto contenido de carbono que contiene elementos de aleación mínimos. Su contenido de carbono varía del 0,65% al 1,35%.
Se prefiere el acero para herramientas al carbono por su bajo costo de producción, fácil disponibilidad de materia prima, buena maquinabilidad y alta dureza y resistencia al desgaste después del tratamiento. Como resultado, se utiliza ampliamente en la fabricación de diversas herramientas de corte, moldes y herramientas de medición.
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Sin embargo, el acero para herramientas al carbono tiene la desventaja de una baja dureza al rojo. Esto significa que cuando la temperatura de trabajo supera los 250°C, la dureza y la resistencia al desgaste del acero disminuirán significativamente y perderá su capacidad de funcionar correctamente.
Además, el acero para herramientas al carbono es difícil de endurecer cuando se usa para fabricar piezas más grandes y es propenso a deformarse y agrietarse.
5. Acero estructural de corte libre
El acero estructural de corte libre está diseñado para ser frágil agregando elementos que facilitan la rotura de virutas durante el corte, lo que mejora la velocidad de corte y extiende la vida útil de la herramienta.
El azufre es el principal elemento que vuelve quebradizo el acero. El plomo, el telurio y el bismuto se utilizan en aceros estructurales de corte comunes, sin alear y de baja aleación.
El contenido de azufre (wMn) de este acero está entre el 0,08% y el 0,30%, mientras que su contenido de manganeso (wMn) oscila entre el 0,60% y el 1,55%. El azufre y el manganeso del acero existen en forma de sulfuro de manganeso, que es muy frágil y tiene propiedades lubricantes, facilitando la rotura de la viruta y mejorando la calidad de la superficie mecanizada.
6. Acero aleado
Além de ferro, carbono e pequenas quantidades dos inevitáveis elementos de silício, manganês, fósforo e enxofre, o aço também pode conter vários elementos de liga, como silício, manganês, molibdênio, níquel, cromo, vanádio, titânio, nióbio, boro , Plomo. y tierras raras. Este tipo de acero se llama acero aleado.
Diferentes países han desarrollado diversos sistemas de acero aleado dependiendo de sus recursos, condiciones de producción y uso. Por ejemplo, en el extranjero se han desarrollado sistemas de acero al níquel y al cromo, mientras que en China se ha hecho hincapié en el desarrollo de sistemas de acero aleado a base de silicio, manganeso, vanadio, titanio, niobio, boro y tierras raras.
El acero aleado representa aproximadamente el 10% de la producción total de acero.
El acero aleado producido en hornos eléctricos se puede dividir en 8 categorías según su uso, incluido el acero aleado estructural, acero para resortes, acero para cojinetes, acero aleado para herramientas, acero para herramientas de alta velocidad, acero inoxidable, acero resistente al calor y que no se pela. y acero al silicio para ingeniería eléctrica.
7. Acero común de baja aleación.
El acero común de baja aleación es un tipo de acero aleado que contiene una pequeña cantidad de elementos de aleación, normalmente no más del 3% de la composición total.
Este tipo de acero presenta alta resistencia y buenas propiedades integrales, además de resistencia a la corrosión, desgaste, bajas temperaturas y buenas propiedades de corte y soldadura.
En condiciones que conservan elementos de aleación valiosos como el níquel y el cromo, 1 tonelada de acero común de baja aleación puede reemplazar de 1,2 a 1,3 toneladas de acero al carbono y tiene una vida útil más larga y un rango de uso más amplio en comparación con el acero al carbono.
El acero común de baja aleación se puede producir utilizando el método convencional de horno de hogar abierto o convertidor, y su costo es similar al del acero al carbono.
8. Ingeniería de acero estructural
Se refiere a una variedad de aceros aleados utilizados en estructuras de ingeniería y construcción, incluidos aceros estructurales aleados soldables de alta resistencia, aceros aleados para refuerzo, aceros aleados para uso ferroviario, aceros aleados para perforación de petróleo, aceros aleados para recipientes a presión y alto contenido de manganeso. aceros resistentes al desgaste y otros.
Este tipo de acero se utiliza principalmente como elementos estructurales en proyectos de ingeniería y construcción.
Aunque la cantidad total de elementos de aleación en este tipo de acero aleado es relativamente baja, se usa ampliamente debido a su gran producción y uso.
9. Acero estructural mecánico
Este tipo de acero se refiere a aceros aleados adecuados para la fabricación de máquinas y piezas de máquinas.
Basado en acero al carbono de alta calidad, se añaden uno o varios elementos de aleación para aumentar la resistencia, tenacidad y templabilidad del acero. Este acero se utiliza normalmente después de someterse a un tratamiento térmico, como templado y revenido, o endurecimiento superficial.
Hay dos categorías principales de este acero: acero de aleación estructural de uso común y acero de aleación para resortes. Estos incluyen acero de aleación templado y revenido, acero de aleación de superficie endurecida (como acero carburizado, acero nitrurado y acero de superficie endurecida por alta frecuencia) y acero de aleación para conformado de plástico en frío (acero de estampación en frío, extrusión en frío, etc.) .
La serie de composición química se puede dividir en varias categorías básicas, que incluyen acero de la serie Mn, acero de la serie SiMn, acero de la serie Cr, acero de la serie CrMo, acero de la serie CrNiMo, acero de la serie Nj y acero de la serie B.
10. Acero estructural aleado
El contenido de carbono (wc) del acero estructural aleado es generalmente menor que el del acero estructural al carbono y varía entre 0,15% y 0,50%. Contiene uno o más elementos de aleación, como silicio, manganeso, vanadio, titanio, boro, níquel, cromo y molibdeno, además de carbono.
El acero estructural aleado es conocido por su templabilidad y resistencia a la deformación o al agrietamiento, lo que lo hace ideal para el tratamiento térmico para mejorar su rendimiento. Se utiliza ampliamente en la producción de diversos componentes de transmisión, sujetadores para automóviles, tractores, barcos, turbinas de vapor y máquinas herramienta pesadas.
El acero de aleación con bajo contenido de carbono suele estar cementado, mientras que el acero de aleación con contenido medio de carbono suele estar templado y revenido.
11. Acero para herramientas de aleación
Los aceros aleados para herramientas son aceros de carbono medio a alto que contienen diversos elementos de aleación como silicio, cromo, tungsteno, molibdeno y vanadio. Estos aceros son conocidos por su templabilidad y resistencia a la deformación y al agrietamiento, lo que los hace adecuados para la producción de herramientas de corte, matrices y herramientas de medición grandes y complejas.
El contenido de carbono de los aceros aleados para herramientas varía según el uso previsto. La mayoría de los aceros aleados para herramientas tienen un contenido de carbono que oscila entre el 0,5% y el 1,5%. El acero para matrices de deformación en caliente tiene un contenido de carbono más bajo, normalmente entre 0,3% y 0,6%. El acero utilizado para herramientas de corte generalmente contiene aproximadamente un 1% de carbono. El acero utilizado para las matrices de trabajo en frío, por el contrario, tiene un contenido de carbono relativamente alto. Por ejemplo, el acero para matrices de grafito tiene un contenido de carbono del 1,5%, mientras que el acero utilizado para matrices de trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo tiene un contenido de carbono superior al 2%.
12. Acero para herramientas de alta velocidad
El acero para herramientas de alta velocidad es un tipo de acero para herramientas de alta aleación y alto contenido de carbono que contiene un contenido de carbono que oscila entre el 0,7% y el 1,4%. Este acero está compuesto de elementos de aleación, entre ellos tungsteno, molibdeno, cromo y vanadio, que forman carburos de alta dureza.
Una de las principales características del acero para herramientas de alta velocidad es su alta dureza al rojo, lo que le permite mantener su dureza incluso a altas temperaturas, como 500-600 ℃, durante operaciones de corte a alta velocidad. Esto da como resultado un buen rendimiento de corte y hace que el acero para herramientas de alta velocidad sea una opción ideal para aplicaciones de corte de alta velocidad.
13. Acero para resortes
El acero para resortes se utiliza en aplicaciones que requieren resistencia al impacto, vibración o tensión alterna a largo plazo. Para funcionar bien en estas condiciones, el acero para resortes debe tener una alta resistencia a la tracción, límite elástico y resistencia a la fatiga.
Desde un punto de vista tecnológico, el acero para muelles debe tener una buena templabilidad, ser resistente a la descarburación y tener una buena calidad superficial.
El acero al carbono para resortes es un acero estructural al carbono de alta calidad con un contenido de carbono que oscila entre el 0,6% y el 0,9%, incluido el contenido normal y alto de manganeso. Por otro lado, el acero de aleación para resortes se compone principalmente de acero al silicio-manganeso, con un contenido de carbono ligeramente menor pero un contenido de silicio mayor (1,3% a 2,8%) para mejorar las propiedades. También existen aleaciones de acero para resortes que contienen cromo, tungsteno y vanadio.
Con los recursos disponibles en nuestro país y los requerimientos de las nuevas tecnologías para proyectos automotrices y tractores, se desarrolló un nuevo tipo de acero que contiene boro, niobio, molibdeno y otros elementos añadidos a la base del acero silicio-manganeso. Esto prolonga la vida útil de los resortes y mejora su calidad.
14. Acero para rodamientos
El acero para rodamientos se utiliza para fabricar bolas, rodillos y anillos para rodamientos. Dada la alta presión y fricción que los rodamientos deben soportar durante el funcionamiento, el acero para rodamientos debe tener una dureza alta y uniforme, resistencia al desgaste y un límite elástico alto.
Los requisitos para la uniformidad de la composición química, el contenido y distribución de inclusiones no metálicas y la distribución de carburos en el acero para rodamientos son muy estrictos.
El acero para rodamientos también se conoce como acero al cromo con alto contenido de carbono, con un contenido de carbono de aproximadamente el 1% y un contenido de cromo del 0,5% al 1,65%. Hay varios tipos diferentes de acero para rodamientos, incluido el acero para rodamientos con alto contenido de carbono y cromo, el acero para rodamientos sin cromo, el acero para rodamientos con carburador, el acero para rodamientos de acero inoxidable, el acero para rodamientos de temperatura media y alta y el acero para rodamientos antimagnético.
15. Acero al silicio eléctrico
El acero al silicio para la industria eléctrica se utiliza principalmente en la producción de láminas de acero al silicio, que se utilizan ampliamente en la fabricación de motores y transformadores.
El acero al silicio se puede clasificar en acero con bajo contenido de silicio y acero con alto contenido de silicio según su composición química. El acero con bajo contenido de silicio tiene un contenido de silicio que oscila entre el 1,0% y el 2,5% y se utiliza principalmente en la fabricación de motores. El acero con alto contenido de silicio, por otro lado, tiene un contenido de silicio del 3,0% al 4,5% y se utiliza generalmente en la fabricación de transformadores.
El contenido de carbono del acero con bajo contenido de silicio y del acero con alto contenido de silicio es normalmente inferior o igual al 0,06% al 0,08%.
16. Riel de acero
El carril de acero es el principal responsable de soportar la presión y la carga de impacto del material rodante, por lo que debe tener suficiente resistencia, dureza y tenacidad.
El acero comúnmente utilizado para los rieles es acero al carbono muerto, que se funde en un horno o convertidor abierto y contiene entre un 0,6% y un 0,8% de carbono, lo que lo convierte en un acero con un contenido medio o alto de carbono. El acero también tiene un alto contenido de manganeso, que oscila entre el 0,6% y el 1,1%.
Además del acero al carbono, también se han utilizado ampliamente varios rieles de acero de baja aleación, como rieles con alto contenido de silicio, rieles con contenido medio de manganeso, rieles de cobre, rieles de titanio y otros. Estos rieles de baja aleación son generalmente más resistentes al desgaste y la corrosión que el acero al carbono, lo que mejora su vida útil.
17. Acero para construcción naval
El acero para construcción naval se refiere al acero utilizado en la construcción de barcos marítimos y grandes embarcaciones fluviales. Dado que la estructura del casco generalmente se construye mediante soldadura, el acero de construcción naval debe tener un buen rendimiento de soldadura.
Además del rendimiento de soldadura, el acero para construcción naval también debe tener suficiente fuerza, tenacidad y resistencia a las bajas temperaturas y a la corrosión.
En el pasado, el acero con bajo contenido de carbono se utilizaba principalmente en la construcción naval. Sin embargo, el acero común de baja aleación ahora se usa ampliamente y los tipos de acero disponibles incluyen barco de 12 manganeso, barco de 16 manganeso y barco de 15 manganeso y vanadio, entre otros. Estos tipos de acero tienen alta resistencia, buena tenacidad, facilidad de procesamiento y soldadura, resistencia a la corrosión del agua de mar y otras características deseables, y pueden usarse eficazmente para construir barcos oceánicos de 10.000 toneladas.
18. Puente de acero
Los puentes ferroviarios o de carretera deben soportar la carga de impacto de los vehículos. Por lo tanto, el acero del puente debe tener resistencia, tenacidad y resistencia a la fatiga adecuadas, y también debe tener altos estándares de calidad de la superficie del acero.
El acero muerto básico de antepecho abierto se utiliza a menudo para la construcción de puentes, así como aceros comunes de baja aleación, como el acero con nitrógeno vanadio de 16 manganeso y 15 manganeso, que han demostrado ser exitosos.
19. Acero para calderas
El acero para calderas se refiere a los materiales utilizados en la producción de sobrecalentadores, tubos principales de vapor y superficies de calentamiento de cámaras de combustión de calderas. Los requisitos de rendimiento del acero para calderas incluyen un buen rendimiento de soldadura, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión alcalina y resistencia a la oxidación.
Los aceros para calderas de uso común son aceros muertos con bajo contenido de carbono producidos en un horno de solera abierta o aceros con bajo contenido de carbono producidos en un horno eléctrico, con un contenido de carbono que oscila entre el 0,16% y el 0,26%.
Para calderas de alta presión, se debe utilizar acero perlítico resistente al calor o acero austenítico resistente al calor. Además, en la construcción de calderas también se utilizan aceros habituales de baja aleación, como el 12-manganeso, el 15-manganeso-vanadio y el 18-manganeso-molibdeno-niobio.
20. Varilla de soldadura de acero
Este tipo de acero se utiliza específicamente para la producción de alambres para soldadura por arco eléctrico y electrodos de soldadura con gas. La composición del acero varía según el material a soldar.
Según sea necesario, se puede clasificar en tres categorías: acero al carbono, acero aleado estructural y acero inoxidable. El contenido de azufre y fósforo de estos aceros no debe exceder el 0,03%, que es más estricto en comparación con los aceros normales.
Estos aceros no requieren propiedades mecánicas específicas y se prueban únicamente por su composición química.
21. acero inoxidable
El acero inoxidable y resistente a los ácidos, comúnmente conocido como acero inoxidable, está compuesto de acero inoxidable y acero resistente a los ácidos. En términos simples, el acero que puede resistir la corrosión atmosférica se llama acero inoxidable, y el acero que puede resistir la corrosión en medios químicos (como el ácido) se llama acero resistente a los ácidos.
Generalmente se considera que el acero con un contenido de cromo superior al 12% tiene las propiedades del acero inoxidable.
Según su microestructura después del tratamiento térmico, el acero inoxidable se puede dividir en cinco categorías: acero inoxidable ferrítico, acero inoxidable martensítico, acero inoxidable austenítico, acero inoxidable ferrítico austenítico y acero inoxidable endurecido por precipitación.
22. Acero resistente al calor
El acero resistente al calor se refiere al acero que tiene buena resistencia a la oxidación, suficiente resistencia a altas temperaturas y buena resistencia al calor en condiciones de altas temperaturas.
El acero resistente al calor se puede dividir en acero resistente a la oxidación y acero resistente al calor. El acero resistente a la oxidación también se conoce como acero sin pelar.
El acero resistente al calor se refiere al acero que tiene buena resistencia a la oxidación y alta resistencia a las altas temperaturas.
El acero resistente al calor se utiliza principalmente en piezas que están sometidas a altas temperaturas durante largos períodos de tiempo.
23. Superliga
La superaleación es un tipo de material resistente a altas temperaturas que tiene resistencia adecuada, resistencia a la fluencia, resistencia a la fatiga térmica, tenacidad a altas temperaturas y suficiente estabilidad química a altas temperaturas.
Se utiliza para componentes de energía térmica que funcionan a temperaturas superiores a 600 ℃.
Según su composición química básica, la superaleación se puede dividir en superaleaciones a base de níquel, superaleaciones a base de hierro-níquel y superaleaciones a base de cobalto.
24. Aleación de precisión
La aleación de precisión se refiere a aleaciones con propiedades físicas únicas. Es un material esencial en la industria eléctrica, la industria electrónica, la industria de instrumentos de precisión y el sistema de control automático.
Según sus propiedades físicas específicas, las aleaciones de precisión se pueden clasificar en siete grupos: aleaciones magnéticas blandas, aleaciones magnéticas permanentes deformadas, aleaciones elásticas, aleaciones de expansión, bimetales térmicos, aleaciones de resistencia y aleaciones de termopar.
La mayoría de las aleaciones de precisión se basan en metales ferrosos, y solo unas pocas se basan en metales no ferrosos.
Nota: Wc, Ws, Wmn y Wp representan la fracción de masa de C, S, Mn y P, respectivamente.
Preguntas frecuentes
¿Cómo clasificar los aceros?
El acero es una aleación de hierro y carbono que tiene un contenido de carbono que oscila entre el 0,04% y el 2,3%. Para garantizar su tenacidad y plasticidad, el contenido de carbono del acero normalmente no supera el 1,7%.
Los principales componentes del acero son el hierro y el carbono, junto con otros elementos como el silicio, manganeso, azufre y fósforo.
La clasificación del acero es diversa y los principales métodos incluyen:
Clasificación por calidad .
- Acero común（P≤0.045%,S≤0.050%）
- Acero de alta calidad（P、S≤0.035%）
- Acero avanzado de alta calidad（P≤0.035%,S≤0.030%）
Clasificación por composición química.
(1) Acero al carbono
- Acero con poco carbono (C≤0,25%)
- Acero al carbono medio (C≤0,25~0,60%)
- Acero con alto contenido de carbono (C≤0,60%)
(2) Acero aleado
- Acero de baja aleación (cantidad total de elemento de aleación ≤5%)
- Acero de aleación media (Cantidad total de elemento de aleación >5~10%)
- Acero de alta aleación (Cantidad total de elemento de aleación. >10%)
Clasificación por método de entrenamiento.
- Acero forjado
- Acero fundido
- Acero laminado en caliente
- Acero estirado en frío
Clasificación por estructura metalográfica.
(1) recocido
- Hyposteel (ferrita + perlita)
- Acero eutectoide (perlita)
- Acero hipereutectoide (perlita + cementita)
- Acero ledeburítico (perlita + cementita)
(2) Estandarizado
- acero perlítico
- acero bainita
- acero martensítico
- acero austenítico
(3) Sin cambio de fase o cambio de fase parcial.
Clasificación por uso.
(1) Acero para construcción e ingeniería
- Acero estructural al carbono común
- Acero estructural de baja aleación.
- Acero reforzado
(2) Acero estructural
El. Fabricación mecánica de acero.
- Acero estructural endurecido
- Acero estructural de endurecimiento superficial: incluido acero cementado, acero cementado, acero endurecido superficial
- Acero estructural de corte libre
- Acero para conformado de plástico en frío: incluido acero para estampado en frío y acero para estampación en frío.
B. Resorte de acero
w. Acero para rodamientos
(3) Acero para herramientas
- Acero al carbono para herramientas.
- Acero para herramientas de aleación
- Acero para herramientas de alta velocidad
(4) Acero de rendimiento especial
- Acero inoxidable resistente a los ácidos
- Acero resistente al calor: incluido acero antioxidante, acero refractario, acero para válvulas de aire;
- Acero de aleación electrotérmica.
- Acero resistente al desgaste
- Acero criogénico
- acero electrico
(5) Acero para uso exclusivo
Como acero para puentes, barcos, calderas, recipientes a presión, maquinaria agrícola, etc.
Clasificación completa
(1) Acero común
El. Acero estructural al carbono.
- Q195
- Q215 (A,B)
- Q235 (A, B, C)
- Q255 (A, B)
- Q275
B. Acero estructural de baja aleación.
w. Acero estructural general para un propósito específico.
(2) Acero de calidad (incluido el acero de alta calidad)
El. Acero estructural
- Acero estructural al carbono de calidad.
- Acero de aleación estructural
- Resorte de acero
- Acero de libre mecanización
- Acero para rodamientos
- Acero estructural de alta calidad para un propósito específico.
B. Herramienta de acero
- Acero al carbono para herramientas.
- Acero para herramientas de aleación
- Acero para herramientas de alta velocidad
w. Acero de rendimiento especial
- Acero inoxidable resistente a los ácidos.
- Acero resistente al calor
- Acero de aleación electrotérmica.
- acero electrico
- Acero con alto contenido de manganeso.
Clasificación por método de fundición.
(1) Clasificación por tipos de hornos
El. Chimenea de acero
- Acero ácido para chimenea
- Acero básico para chimenea
B. Acero convertidor
- Acero ácido Bessemer
- Acero bessemer básico
O
- Acero convertidor soplado desde abajo
- Acero convertidor soplado lateralmente
- Acero convertidor soplado
w. Acero de horno de arco
- horno electrico acero
- Acero para horno de electroescoria
- Acero del horno de inducción
- Horno de acero de autoconsumo al vacío
- Acero de horno de haz de electrones
(2) Clasificación por grado de desoxidación y sistema de ebullición.
- Llanta de acero
- Acero medio muerto
- Acero muerto
- Acero especial muerto
Lectura relacionada: Tipo de metal
