Definición
Los aceros 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.
Ejemplos de este tipo de industrias son la industria aeroespacial o dedicada exclusivamente a desarrollar componentes para fabricar piezas de vehículos aéreos.
El acero de 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.
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, el acero de ultra alta resistencia es una opción que en tiempos recientes ha empezado a ser implementada en la industria automotriz.
Acero de Ultra Alta Resistencia
- Conocido también como acero UHSS
- Se emplea dentro de la industria aérea y aeroespacial.
- Soporte a la tracción entre 1300 y 1700 MPa.
- Es un tipo de acero que se puede reforzar con diferentes elementos.
- Su nivel de plasticidad es muy alto gracias a su resistencia estructural.
- Tipos: UHSS de baja aleación / UHSS de aleación media / UHSS de alta aleación.
- Cuenta con buenos niveles de ductilidad, aprovechados en el sector automotriz.
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.
Propiedades físicas de los aceros de ultra alta resistencia
Los aceros de ultra alta resistencia (UHSS) son un tipo de acero que tiene una resistencia superior a la mayoría de los aceros convencionales. Esta resistencia se logra mediante la adición de aleaciones de carbono y otros elementos.
Una de las propiedades mecánicas más importantes del acero UHSS es su resistencia a la corrosión. Esto se debe a que la capa de aluminio que se coloca en la superficie del acero actúa como una barrera que impide que el oxígeno y la humedad del aire reaccionen con el acero.
Otra propiedad mecánica importante de los aceros de ultra alta resistencia es su resistencia al estrés y la tensión. Esto se debe a que las aleaciones de carbono y otros elementos que se agregan al acero mejoran su microestructura, lo que le da una mayor resistencia a estos tipos de fuerzas.
La plasticidad del acero UHSS también es importante. La plasticidad permite que el acero se doble y moldee sin romperse. Esta característica es importante para la producción de piezas complejas, que tengan que tolerar altos índices de estrés.
Las aplicaciones de los aceros de ultra alta resistencia incluyen:
- Piezas mecánicas para medios de transporte que alcancen altas velocidades, como aviones y trenes.
- Componentes para construcciones modernas de tipo rascacielos.
- Obras públicas donde se tenga un alto desgaste debido a las dimensiones del proyecto.
Tipos de aceros de ultra alta resistencia
Algunos de los tipos de UHSS que se pueden lograr 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.
Aceros de ultra alta resistencia 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.
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.
Asimismo, 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.
El articulo sobre “Aceros de ultra Alta Resistencia” finaliza aquí. No obstante, puedes seguir informándote en Aceropedia. Asimismo, si lo que necesitas es conocer el precio de un producto, puedes solicitar cotización en Max Acero.
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