Acero-de-ultra-alta-resistencia

Aceros de ultra alta resistencia

Definición

El acero de ultra alta resistencia, también conocido por las siglas UHSS es un tipo de aleación que ha sido creada para superar a los aceros de alta resistencia convencionales, y poder contar con un material de uso común en industrias de alto desgaste mecánico y físico, como lo son la industria aeroespacial o dedicada exclusivamente a desarrollar componentes para fabricar piezas de vehículos aéreos.

El acero de ultra alta resistencia cuenta con un soporte contra la tracción que ronda los 1300 y los 1700 MPa. Es un material preferido para usos mecánicos intensos y en comparación con el metal convencional como el aluminio o el magnesio, el UHSS representa un mejor rendimiento y una solución para aumentar la relación resistencia-masa de los componentes de una hoja de acero. Por lo tanto, tomar acero de ultra alta resistencia como material liviano es una opción preferida que en tiempos recientes ha empezado a ser implementada en la industria automotriz.

Acero de Ultra Alta Resistencia

Acero-UHSS-para-aviación

Composición del acero UHSS

Según la clase de aleación con la que cuente el acero, será el tipo de microestructura con la que contará su superficie, o que más bien lo compone. En el caso de los UHSS esta microestructura puede dividirse en varios tipos dependiendo del material con el cual fue reforzado. En todos estos tipos el carbono está involucrado y se utiliza en mayor o menor medida según el resultado final que se deseé.

Las composiciones de esta clase de acero contemplan elementos que le ayuden al material principal a aumentar su grado de sensibilidad en cuanto a la formación de una estructura de tipo martensítica. Es por esta razón que se dice que dichos elementos que forman parte de su composición ayudan a incrementar el grado de templabilidad de estos aceros. Dicha característica es una de las principales responsables de aumentar la resistencia de un acero y volver en un componente de ultra alta resistencia.

Los aceros avanzados de ultra alta resistencia, tienen factores importantes, como lo es su composición química misma que utiliza elementos que se alean con el acero, tales como el boro y el manganeso. mismos que incrementan su susceptibilidad al proceso de templado.

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Acero-UHSS-composición-física

Propiedades físicas del acero de ultra alta resistencia

Mientras que en su superficie esta clase de aceros tienen una capa de aluminio, misma que es colocada con el fin de formar una barrera que evite la formación de un relieve que incrementa la porosidad del acero y lo vuelva más vulnerable al ataque de elementos oxidantes, debido a una interacción con elementos comunes en el ambiente, como lo son la humedad y el oxígeno de un sitio, pero sobretodo en la etapa de fabricación del material que se conoce como “calentamiento”.

La microestructura alcanzada con las aleaciones de carbono y acero crean una resistencia superior a la mayoría de componentes de este mismo material. Sin embargo, cuenta con otra característica fundamental, que es la plasticidad que tiene y que es aprovechada para la producción de piezas complejas, que tengan que tolerar altos índices de estrés y que están relacionadas con la producción de piezas mecánicas tanto para medios de transporte que alcancen altas velocidades o en componentes para construcciones modernas de tipo rascacielos, así como para obras públicas donde se tenga un alto desgaste debido a las dimensiones del proyecto.

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Tipos de acero de ultra alta resistencia

Algunos de los tipos de UHSS que se pueden logra cambiando la cantidad de carbono utilizada en la lámina de acero, que termina siendo aleado a más elementos para fortalecer su estructura mientras se tiene un producto ligero, son:

UHSS de baja aleación: El UHSS está reforzado con martensítico e incluye una aleación compleja que tiene un bajo contenido de carbono de baja aleación y se desarrolla sobre una base de acero templado de baja aleación. 

Este tipo de UHSS incluye una mezcla de acero templado, acero inoxidable, aceros con contenido de carbono y acero aleado con silicio y vanadio. Su proceso de fabricación usa un método de fusión al vacío para reducir las impurezas de las diversas aleaciones que lo conforman, lo que mejora la plasticidad del material, así como también incrementa la tenacidad del acero.

UHSS  de Aleación media: Este UHSS cuenta con un proceso que utiliza un molde en donde se coloca 5% de cromo, el cual le da una alta resistencia, así como una tenacidad superior e incluso capacidades plásticas que superan al mismo producto pero de baja aleación. Cuenta con una resistencia especial en contra del calor, lo que le permite usarse en la creación de trenes de aterrizaje para aviones.

Alta aleación UHSS: Es una aleación con alto contenido de carbono y una aleación media de níquel y cobalto, misma que le da una tenacidad alta y una resistencia a las bajas temperaturas de transición frágil.  El cobalto añadido sirve para aumentar la soldabilidad del material. Es por ello que cuenta con excelentes propiedades mecánicas, así como una tolerancia superior a la corrosión que le permite ser usado para propósitos aerospaciales y submarinos.

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Acero-UHSS-aplicado-en-aeronaves

Usos y aplicaciones del acero UHSS

Además de tener usos especializados en industrias no tan comunes pero que está relacionadas con los medios de transporte o creación de vehículos especializados, también tiene una demanda alta en la industria automotriz, gracias a que tiene una excelente ductilidad, y con este acero se tienen piezas más delgadas que ayudan a reducir el peso total de un vehículo, por lo que tiene un uso especial para las marcas que fabrican autos de lujo o que crean autos para competencias.

Aunque tienen un uso comercial, su clasificación no está definida del todo, y tampoco cuenta con un instituto u organización que le haya dado una estandarización. Su fabricación depende completamente de cada compañía acerera que tiene una producción alta de aceros y un mercado global, por lo que las únicas empresas con la capacidad para asignar recursos para la creación de un acero UHSS son las compañías más grandes, por ello es importante consultar las hojas técnicas de cada empresa, pues los métodos de elaboración de cada una de ellas son diferentes.

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