Definición
El acero de bajo carbono es una categoría de acero al carbono que consiste en una aleación de hierro y carbono, también conocida como hierro colado, donde el contenido de carbono generalmente se encuentra en el rango de 0.05% a 1%.
En términos generales, el acero al carbono se caracteriza por su composición de hierro mezclado con carbono, lo que le otorga su nombre. Aunque el componente principal es el carbono, también puede estar aleado con otros elementos como el manganeso y el silicio.
La proporción de carbono y el tratamiento térmico del acero son los factores determinantes de sus propiedades. Además, se conoce como acero maleable, lo que significa que es un material flexible que puede adquirir diversas formas.
Acero de bajo carbono
- Componentes: Aleación de hierro carbono (hierro colado) donde el contenido de carbono se encuentra por debajo del rango de 0.05 hasta 1%.
- Grados comunes: AISI 1018, AISI 1020, ASTM A-36
- Tienen cantidades menores a 0.30% de carbono en peso.
- Propiedades: Mayor tenacidad, baja resistencia, blandos, dúctiles, moldeabilidad, deformables, cortables, maquinables y soldables.
- Usos: Sector automotríz, tuberias, elementos estructurales de edificios, puentes, varillas de refuerzo, corazas de bargo, fabricación de vigas, uso ferroviario.
Composición del acero de bajo carbono
El acero de bajo carbono se caracteriza por su endurecimiento a través del proceso de carburación. Entre los grados comunes de aceros de bajo carbono se encuentran el 1018 o AISI 1020, así como el ASTM A-36.
Los aceros de bajo contenido de carbono contienen cantidades inferiores al 0.30% de carbono en peso. Cuando el contenido de carbono se encuentra en el rango del 0.30% al 0.60%, el acero se clasifica como acero de medio carbono.
Por encima del 0.60% de carbono, los aceros se consideran de alto contenido de carbono, y aquellos que superan el 0.77% de carbono se denominan aceros de herramientas.
Propiedades mecánicas del acero de bajo carbono
Los aceros clasificados como “de bajo contenido de carbono” no experimentan endurecimiento durante el proceso de templado, pero sí mejoran sus propiedades mecánicas.
Por lo tanto, se considera que este tipo de acero al carbono posee una mayor tenacidad, pero una resistencia relativamente baja, lo que los hace blandos y dúctiles. Tienen la capacidad de moldearse en alambres e hilos sin romperse, lo que permite trabajar con ellos debido a su deformabilidad, capacidad de corte, maquinabilidad y soldabilidad.
Cuando se alea con otros metales, el acero de bajo carbono puede aumentar su resistencia. Además, presenta una facilidad de mecanizado, una buena soldabilidad que permite utilizar una variedad de métodos de soldadura, y es económico en términos de costos.
El acero de bajo carbono también se puede formar o laminar a un espesor delgado para su uso en aplicaciones automotrices, como carrocerías de vehículos. El carbono se elimina del baño de acero mediante la degasificación al vacío.
Este grupo de acero de bajo carbono se destaca por su resistencia y dureza, lo que reduce su deformabilidad. Además, es comúnmente conocido como acero de cementación.
Cómo se endurece el acero de bajo carbono
Este tipo de acero se endurece mediante dos procesos principales: la cementación y el carbunitrurado. A continuación, los analizamos en detalle:
La cementación es un proceso termoquímico en el que se produce la difusión de carbono desde la superficie del componente, seguido de un enfriamiento rápido llamado temple. En un entorno adecuado, este proceso resulta en una superficie endurecida mientras el núcleo del material conserva su tenacidad.
La cementación implica la formación de una capa superficial con una alta concentración de carbono, manteniendo sin cambios el porcentaje de carbono en el núcleo.
La respuesta al temple de este tipo de acero depende del contenido de carbono y manganeso, siendo los aceros con mayor contenido de estos elementos los que responden mejor en el núcleo. Los aceros con un mayor porcentaje de manganeso se endurecen tanto en el núcleo como en la capa.
Además, son aptos para procesos de soldadura y brasaje. Es importante destacar que la maquinabilidad de estos aceros mejora mediante el forjado o el normalizado y disminuye con el recocido.
Usos y aplicaciones del acero de bajo carbono
Los aceros de bajo contenido de carbono, también conocidos como acero bajo carbono 1018, encuentran aplicaciones en una variedad de industrias, incluyendo la industria automotriz, la fabricación de tuberías, la construcción de elementos estructurales para edificios y puentes, varillas de refuerzo y corazas de barco.
Entre sus aplicaciones más destacadas se incluyen la fabricación de vigas, carrocerías de automóviles y raíles de ferrocarril.
El acero de bajo carbono, debido a sus características, es adecuado para procesos de alta deformación plástica, como remachado, forja y extrusión. Además, se utiliza en la fabricación de pines, cuchillas, remaches, piñones, pasadores, tornillos y otros componentes diversos.
Aquí culmina el artículo sobre “Acero de bajo carbono”, recuerda que puedes confiar en Aceropedia porque somos la enciclopedia del acero. Si necesitas cotizar algún material, puedes hacerlo en Max Acero.
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