Acero HSLA: acero de baja aleación de alta resistencia ¿qué es?

Definición

El acero de baja aleación de alta resistencia (acero HSLA) es una aleación que proporciona propiedades mecánicas mejoradas y una mayor resistencia a la corrosión atmosférica en comparación con el acero al carbono tradicional. Estos tipos de aceros se diferencian de los aceros aleados normales porque no están diseñados para cumplir una composición química específica, sino para cumplir con propiedades mecánicas específicas.

Esta clase de acero, además de que cuenta con propiedades que le dan una mayor resistencia al carbono que se encuentra aleado al acero, se utiliza para que la dureza general del material incremente, añadiendo a la capacidad de este acero una sensibilidad al tratamiento térmico más fuerte, que le ayude a poder ser trabajado de mejor manera para poder lograr los diseños necesarios para que sea bien aplicado.

Acero HSLA

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Composición del acero HSLA

La composición química de los aceros de baja aleación de alta resistencia consiste en un bajo contenido de carbono de entre 0.05% y 0.25% para una conformabilidad y soldabilidad suficientes, y un contenido de manganeso de hasta 2%.

Los componentes químicos restantes pueden variar según el espesor del producto y los requisitos de las propiedades mecánicas. Se pueden utilizar pequeñas cantidades de cromo, molibdeno, níquel, cobre, vanadio, niobio, nitrógeno, circonio y titulación en diferentes combinaciones.

Se agrega resistencia al acero HSLA con la adición de vanadio, niobio, cobre y titanio. Los aceros HSLA pueden alcanzar un límite elástico de más de 275 MPa o 40 ksi, pero debido a esta alta resistencia, los aceros de baja aleación de alta resistencia suelen requerir entre un 25% y un 30% más de potencia para su formación que los aceros al carbono tradicionales.

El acero de baja aleación de alta resistencia tiene una mayor resistencia a la corrosión mediante la adición de silicio, cobre, cromo y fósforo. La formabilidad se mejora con la inclusión de circonio, calcio y otros elementos poco convencionales, ya que proporcionan control de forma de inclusión de sulfuro.

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Tipos de acero HSLA

Existen seis clasificaciones diferentes de aceros de baja aleación de alta resistencia, todas diseñadas para proporcionar combinaciones específicas de propiedades mecánicas para adaptarse a los requisitos de la aplicación.

Acero con control de forma de inclusión: Este tipo de acero HSLA incluye la adición de calcio, zirconio, titanio u otros elementos no convencionales, que cambian la forma de las inclusiones de sulfuro de largueros que han sido extendidos a pequeños glóbulos dispersos. Este cambio proporciona a este tipo de acero una mejor tenacidad y ductilidad a través del espesor.

Acero ferrita-perlado microaleado: El acero de ferrita perlita microaleado contiene elementos formadores de carburo o carbonitruro, en cantidades muy pequeñas, a menudo menos del 0.10%. Estos elementos pueden ser titanio, niobio y / o vanadio, y proporcionan al acero HSLA un fortalecimiento por precipitación, refinamiento de grano y la posibilidad de control de temperatura de transformación.

Acero de doble fase: Esta clase de acero cuenta con una superficie que está compuesta por una microestructura con base en ferrita que cuenta con secciones diminutas de martensita, las cuales están distribuidas a lo largo del material uniformemente. Esta microestructura proporciona a estos aceros de baja aleación de alta resistencia con ductilidad, alta resistencia a la tracción, bajo límite elástico, alta tasa de endurecimiento por trabajo y buena conformabilidad.

Acero de ferrita acicular: Estos aceros HSLA se caracterizan por una estructura de ferrita acicular muy fina de alta resistencia. Son aceros con bajo contenido de carbono, con altos límites de elasticidad, excelente soldabilidad y conformabilidad y buena tenacidad.

Acero perlítico laminado: Los aceros perlíticos son laminados a menudo incluyen aceros al carbono con manganeso, pero también pueden tener pequeñas adiciones de otros elementos de aleación para proporcionar mayor resistencia, conformabilidad, soldabilidad y tenacidad.

Acero resistente a la intemperie: El acero resistente a la intemperie, también conocido por el nombre comercial de Corten, es un tipo de acero HSLA que exhibe un alto nivel de resistencia a la corrosión atmosférica y resistencia a la tracción. Este tipo de acero de baja aleación de alta resistencia se usa comúnmente en estructuras al aire libre como puentes debido a su durabilidad y capacidad para estar en sitios expuestos.

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Propiedades y aplicaciones del acero HSLA

El acero perteneciente a los HSLA puede ser utilizado para la creación de autos, camiones, así como para equipo de construcción como lo son las grúas. De igual manera, se pueden construir estructuras de gran tamaño y con una actividad mecánica constante, como lo son las montañas rusas y otras estructuras que requieran de una capacidad superior de resistencia al movimiento mecánico. 

Este acero está diseñado para manejar grandes cantidades de estrés, lo que hace que tenga una excelente relación entre su resistencia estructural y el peso del producto. De igual forma, las secciones de acero hechas con HSLA así como las estructuras antes mencionadas, cuentan con una disminución de su peso de 20% a 30% en comparación con estructuras hechas con acero al carbono con una resistencia igual y de la misma proporción en cuanto a tamaño.

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