Acero de alto carbono: Tipos y Propiedades

Definición

El acero de alto carbono es un tipo de acero que se compone principalmente de hierro y carbono. La cantidad de carbono presente en el material es crucial y sus propiedades están determinadas por un tratamiento térmico.

Además del hierro, a veces se alea con manganeso para mejorar sus características. El acero al carbono es maleable, lo que lo hace extremadamente útil en la fabricación de perfiles de construcción.

Este material se clasifica generalmente como de alta resistencia y baja aleación, aunque existen diversas categorías según la cantidad de carbono utilizada. Debido a su versatilidad en la formación, es ampliamente utilizado en la industria de la construcción.

Acero de alto carbono

Acero con un porcentaje superior al 51% de carbono en su aleación.
Este tipo de aceros son más duros.
Se implementan donde se requiere materiales de gran resistencia y tolerancia al desgaste.
Es un material versatil para diferentes industrias como la automotriz y manufacturera.
El carbono puede darle capacidad de alta tenacidad al núcleo del elemento a fabricar.

Composición

El acero al alto carbono se divide en tres categorías: bajo carbono, medio carbono y alto carbono, con más del 0.51% de carbono en el caso de los de alto carbono.

Es importante destacar que los aceros de bajo carbono no adquieren una dureza significativa durante el proceso de templado, pero sí mejoran sus propiedades mecánicas. Por otro lado, los aceros de medio carbono adquieren una mayor dureza y resistencia. Sin embargo, los aceros de alto carbono se vuelven más duros pero también más frágiles.

Estos aceros al carbono se fabrican mediante un proceso de laminación en el cual se utilizan rodillos en un tren de laminación hasta alcanzar el espesor deseado, dependiendo del tipo de acero que se desee obtener.

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Tipos de Acero de alto carbono

Los diferentes tipos de aceros al alto carbono se utilizan en aplicaciones que requieren un aumento en la resistencia y la capacidad de resistir el desgaste, características que a veces son difíciles de lograr con otras aleaciones debido a su costo o disponibilidad.

Por lo tanto, el acero alto carbono se utiliza en la fabricación de componentes para la industria automotriz, como las carrocerías de los vehículos, y tiene una amplia aplicación en la industria manufacturera, tanto como materia prima como en la construcción de maquinaria industrial.

Además, se aprovecha en la fabricación de tuberías, cascos de barcos, estructuras metálicas (como perfiles de acero), piezas de maquinaria, clavos, cerraduras, motores, ferrocarriles y muchas otras aplicaciones.

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Propiedades del acero de alto carbono

El acero alto en carbono posee cualidades específicas que le permiten alcanzar una alta tenacidad en su núcleo y dureza en su superficie después de un adecuado tratamiento térmico. Esto le confiere una gran resistencia a la fatiga y a los impactos, lo que previene el desgaste en la superficie del producto y mantiene una alta resistencia a los golpes en su parte central.

Por esta razón, el acero al carbono puede someterse a tratamientos destinados a mejorar sus propiedades físicas. Estos tratamientos térmicos incluyen el recocido y el temple o revenido. En el caso del revenido, se trata de un proceso que ablanda el acero, logrando una estructura homogénea y una composición química que aumenta su ductilidad.

Por otro lado, el temple y revenido es un proceso que permite obtener excelentes propiedades en un perfil delgado de acero al carbono, con un límite de elasticidad que generalmente alcanza el 75% de la carga de rotura del material.

La utilización de estos tratamientos para la fabricación de piezas con diversas resistencias presenta notables ventajas. Se pueden obtener piezas finales con mayor elasticidad en comparación con los aceros normalizados, y se mejoran características como la resistencia y la capacidad de elongación del acero.

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