Y el efecto del carbono sobre el acero.
El papel del carbono en el acero es un equilibrio delicado. Por un lado, a medida que aumenta el contenido de carbono, aumentan el límite elástico y la resistencia a la tracción del acero, pero por otro lado, disminuye su plasticidad y resistencia al impacto.
Por ello, el contenido de carbono debe adaptarse al uso previsto del acero. Cuando el contenido de carbono excede el 0,23%, el rendimiento de la soldadura se deteriora significativamente, razón por la cual el contenido de carbono del acero estructural de baja aleación utilizado para soldar no debe exceder el 0,20%.
Además, el contenido excesivo de carbono reduce la resistencia del acero a la corrosión atmosférica, lo que hace que el acero con alto contenido de carbono en ambientes exteriores sea vulnerable a la corrosión.
Sin embargo, un alto contenido de carbono no es del todo negativo, ya que también puede mejorar la fragilidad en frío y la sensibilidad al envejecimiento del acero.
Y efecto silicio sobre el acero.
El silicio se agrega como agente reductor y desoxidante durante el proceso de fabricación del acero, lo que da como resultado un acero que contiene entre 0,15 y 0,30 % de silicio. Cuando el contenido de silicio supera el 0,50-0,60%, se considera un elemento de aleación.
El silicio puede aumentar significativamente el límite elástico, el límite elástico y la resistencia a la tracción del acero y, por lo tanto, se usa ampliamente en aceros para resortes como 65Mn y 82B, que contienen entre 0,15 y 0,37% de silicio.
Agregar entre 1,0 y 1,2 % de silicio al acero estructural templado y revenido puede aumentar su resistencia entre un 15 y un 20 %.
Además, cuando se combina con elementos como molibdeno, tungsteno y cromo, el silicio mejora la resistencia a la corrosión y oxidación del acero y se utiliza para producir acero resistente al calor.
El acero con bajo contenido de carbono que contiene entre 1,0% y 4,0% de silicio tiene una permeabilidad magnética extremadamente alta y se utiliza para fabricar láminas de acero al silicio en la industria eléctrica.
Sin embargo, el silicio tiene la desventaja de reducir el rendimiento de soldadura del acero.
Y el efecto del manganeso sobre el acero.
Durante el proceso de fabricación del acero, el manganeso actúa como un buen desoxidante y desulfurador, y el acero suele contener entre un 0,30 y un 0,50 % de manganeso.
Si al acero al carbono se le añade más del 0,70% de manganeso, se considera “acero al manganeso”.
Este tipo de acero no sólo tiene una tenacidad adecuada, sino también mayor resistencia y dureza que el acero normal. El manganeso mejora la templabilidad y la trabajabilidad en caliente del acero; por ejemplo, el límite elástico del acero 16Mn es un 40% mayor que el del acero A3.
El acero que contiene entre un 11% y un 14% de manganeso tiene una resistencia al desgaste extremadamente alta y se utiliza en aplicaciones como cucharones de excavadoras y revestimientos de molinos de bolas. Sin embargo, el alto contenido de manganeso también tiene desventajas.
Cuando el contenido de manganeso es alto, el acero es más propenso a volverse quebradizo al templar. El manganeso favorece el crecimiento del grano, lo que debe tenerse en cuenta durante el tratamiento térmico. Cuando la fracción de masa de manganeso supera el 1%, el rendimiento de soldadura del acero disminuye.
Y el efecto del azufre sobre el acero.
El azufre es un elemento nocivo en el acero procedente del mineral de acero y del coque combustible. En el acero, el azufre existe en forma de FeS y forma compuestos con Fe que tienen un punto de fusión bajo (985°C), mientras que la temperatura de trabajo en caliente del acero suele ser de 1150-1200°C.
Como resultado, durante el trabajo en caliente, el compuesto de FeS se funde prematuramente, provocando que la pieza se agriete, un fenómeno conocido como "fragilidad en caliente". Cuanto mayor sea el contenido de azufre, más severa será la fragilidad en caliente, por lo que se debe controlar el contenido de azufre.
Para el acero de alta calidad, el contenido de azufre es inferior al 0,02-0,03%; para acero de calidad es inferior al 0,03-0,045%; y para el acero común, es inferior al 0,055-0,07%. En algunos casos, se añade azufre al acero.
Por ejemplo, agregar entre un 0,08 y un 0,20 % de azufre al acero puede mejorar su trabajabilidad en el corte, lo que da como resultado lo que se conoce como acero de fácil mecanización.
Sin embargo, el azufre también tiene efectos negativos sobre el rendimiento de la soldadura y puede reducir la resistencia a la corrosión.
Y efecto del fósforo p sobre el acero.
El fósforo se introduce en el acero a través del mineral. En general, el fósforo es un elemento perjudicial para el acero. Aunque puede aumentar la resistencia y dureza del acero, reduce en gran medida su plasticidad y resistencia al impacto.
A bajas temperaturas, el fósforo hace que el acero sea significativamente quebradizo, un fenómeno conocido como "fragilidad en frío", que deteriora su trabajo en frío y su soldabilidad.
Cuanto mayor es el contenido de fósforo, más grave es la fragilidad en frío, por lo que el control del contenido de fósforo en el acero es estricto.
El acero de alta calidad tiene un contenido de fósforo inferior al 0,025%, el acero de calidad tiene un contenido de fósforo inferior al 0,04% y el acero ordinario tiene un contenido de fósforo inferior al 0,085%.
Y el efecto del oxígeno sobre el acero.
El oxígeno es un elemento nocivo del acero que entra naturalmente en el proceso de fabricación del acero. A pesar de la adición de manganeso, silicio, hierro y aluminio para la desoxidación al final del proceso de fabricación del acero, no es posible eliminar todo el oxígeno.
El oxígeno aparece en el acero en forma de FeO, MnO, SiO2, Al2O3 y otras inclusiones que reducen la resistencia y plasticidad del acero. En particular, tiene un impacto significativo en la resistencia a la fatiga y la resistencia al impacto.
Y efecto del nitrógeno n sobre el acero.
La ferrita tiene una baja capacidad para disolver el nitrógeno. Cuando el nitrógeno está sobresaturado en el acero, precipitará en forma de nitruros después de un largo período de tiempo o después de calentarlo a 200-300°C, aumentando la dureza y resistencia del acero, pero reduciendo su plasticidad y provocando su envejecimiento.
Para eliminar la tendencia al envejecimiento, se puede añadir Al, Ti o V al acero fundido para el tratamiento de fijación de nitrógeno, que fija el nitrógeno en forma de AlN, TiN o VN.
Y efecto cromo sobre acero.
El cromo aumenta en gran medida la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste del acero estructural y del acero para herramientas, proporcionando al acero una buena resistencia a la oxidación y la corrosión.
Como resultado, el cromo es un importante elemento de aleación para el acero inoxidable y el acero resistente al calor. El cromo también mejora la templabilidad del acero y es un elemento de aleación crucial.
Sin embargo, el cromo también aumenta la temperatura de transición frágil del acero, aumenta su fragilidad al revenirlo y puede causar dificultades en el proceso de procesamiento.
Y efecto níquel sobre acero.
El níquel aumenta la resistencia del acero, preservando una buena plasticidad y tenacidad. Tiene alta resistencia a la corrosión ácida y alcalina y es resistente al óxido y al calor a altas temperaturas. Sin embargo, debido a que el níquel es un recurso escaso, a menudo se utilizan otros elementos de aleación en lugar del acero al níquel-cromo.
Y efecto del olibdeno sobre el acero.
El molibdeno refina la estructura del grano del acero, mejora la templabilidad y la resistencia en caliente y mantiene suficiente resistencia y resistencia a la fluencia a altas temperaturas (cuando la deformación se produce bajo tensión prolongada a altas temperaturas).
Cuando se agrega al acero estructural, el molibdeno mejora sus propiedades mecánicas y también reduce la fragilidad de la aleación de acero debido al fuego. Además, cuando se agrega al acero para herramientas, el molibdeno mejora su dureza al rojo.
Y efecto titanio sobre el acero.
El titanio es un fuerte desoxidante del acero. Hace que la estructura interna del acero sea más densa, refina su estructura de grano, reduce la sensibilidad al envejecimiento y la fragilidad en frío y mejora el rendimiento de la soldadura. Agregar una cantidad adecuada de titanio al acero inoxidable austenítico Cr18Ni9 puede prevenir la corrosión intergranular.
Efecto E del v anadio sobre el acero.
El vanadio es un excelente desoxidante del acero. Al agregar un 0,5% de vanadio al acero, se refina la estructura del grano y se mejoran la resistencia y la tenacidad. Los carburos formados combinando vanadio y carbono aumentan la resistencia a la corrosión por hidrógeno a altas temperaturas y presiones.
Y efecto tungsteno sobre el acero.
El tungsteno tiene un alto punto de fusión y una alta densidad, lo que lo convierte en un elemento de aleación crucial. Los carburos formados a partir de tungsteno y carbono tienen alta dureza y resistencia al desgaste. Agregar tungsteno al acero para herramientas mejora significativamente su dureza al rojo y su resistencia al calor, lo que lo hace adecuado para su uso como herramientas de corte y troqueles de forja.
Y efecto del niobio sobre el acero.
El niobio refina la estructura del grano del acero y reduce su sensibilidad al sobrecalentamiento y la fragilidad, al tiempo que mejora su resistencia pero disminuye su plasticidad y dureza.
La adición de niobio al acero común de baja aleación aumenta su resistencia a la corrosión atmosférica y a la corrosión por hidrógeno, nitrógeno y amoníaco a altas temperaturas. El niobio también mejora el rendimiento de la soldadura. Cuando se agrega al acero inoxidable austenítico, el niobio previene la corrosión intergranular.
Y efecto cobalto sobre el acero.
El cobalto es un metal raro y valioso que se utiliza principalmente en aceros y aleaciones especiales, como acero resistente al calor y materiales magnéticos.
Y efecto cobre acero .
El acero WISCO, fabricado a partir de Daye Ore, a menudo contiene cobre. El cobre aumenta la resistencia y la tenacidad, particularmente el rendimiento contra la corrosión atmosférica. La desventaja es que es más probable que se produzca fragilidad en caliente durante el procesamiento en caliente. Cuando el contenido de cobre supera el 0,5%, la plasticidad se reduce considerablemente, pero cuando el contenido de cobre es inferior al 0,50%, no tiene ningún impacto en la soldabilidad.
Y efecto del aluminio sobre el acero.
El aluminio es un desoxidante común en el acero. Al agregar una pequeña cantidad de aluminio al acero, se refina la estructura del grano y se mejora la resistencia al impacto, como se ve en el acero 08Al utilizado para láminas de embutición profunda. El aluminio también tiene resistencia a la oxidación y la corrosión.
Cuando se combina con cromo y silicio, el aluminio mejora en gran medida el rendimiento antidesgaste a altas temperaturas y la resistencia a la corrosión a altas temperaturas. Sin embargo, el aluminio afecta negativamente la trabajabilidad en caliente, el rendimiento de la soldadura y el rendimiento de corte del acero.
Y efecto boro sobre el acero.
Al agregar una pequeña cantidad de boro al acero, se mejoran las propiedades de compactación y laminación en caliente del acero y aumenta su resistencia.
Y el efecto de R son y el arte y el elemento en acero.
Los elementos de tierras raras se refieren a los 15 lantánidos con números atómicos del 57 al 71 en la tabla periódica. Estos elementos son todos metales, pero sus óxidos son similares a la “tierra”, por lo que comúnmente se les llama tierras raras. La adición de elementos de tierras raras al acero modifica la composición, forma, distribución y propiedades de las inclusiones en el acero, mejorando diversas propiedades como la tenacidad, la soldabilidad y la trabajabilidad en frío. Agregar elementos de tierras raras al arado mejora la resistencia al desgaste.
Vea también:
- Efectos de un total de 48 elementos de aleación sobre el acero
