CLASIFICACION SAE DE LOS ACEROS

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1 CLASIFICACION SAE DE LOS ACEROS
La SAE (Society of Automotive Engineers) emplea números compuestos de cuatro o cinco cifras, según los casos, cuyo ordenamiento caracteriza a un determinado tipo de acero. Primera cifra 1 caracteriza a los aceros al carbono p “ “ “ “ “ “ “ níquel p “ “ “ “ “ “ “ cromo-níquel p “ “ “ “ “ “ “ molibdeno p “ “ “ “ “ “ “ cromo p “ “ “ “ “ “ “ cromo-vanadio p “ “ “ “ “ “ “ tungsteno p “ “ “ “ “ “ “ Silicio-manganeso Para los aceros al manganeso la característica es 13xx. Se llamaran aceros al carbono a aquellos que no contengan ningún elemento de aleación, las dos ultimas cifras significan el % de 1% de C, en centésimas. (0,25%), es p/ej.SAE 1025 La cifra intermedia indica el porcentaje o en forma condicional, el contenido del elemento preponderante, en los aceros al Cr-Ni, la segunda cifra corresponde al % de Ni. Primera cifra acero al carbono Segunda cifra …0 ningún elemento de aleación predominante Ultimas cifras ,25% de carbono promedio C: 0,22- 0,28%, Mn:0,30 – 0,60%, S:0.05 max., P: 0.04 max. Donde puede observarse que el Mn, S, P no tienen la cantidad necesaria para influir, Mn: 1,5%, S: 0,08%, P: 0,1% Cuando tiene 5 números podemos tener como un ejemplo al SAE acero al Cr, con 2% de Cr y 1% de C.

2 CLASIFICACION SAE DE LOS ACEROS

3 Anexo 2. Clasificación SAE de los aceros
La siguiente tabla resume la clasificación general que emplea la normativa SAE para los aceros al carbono Clasificaciones Especificación Aceros al carbono 10XX Aceros al carbono resulfurados 11XX Aceros al carbono, refosforados y resulfurados 12XX Aceros el manganeso 13XX Aceros al níquel 2XXX Aceros al níquel-cromo 31XX Aceros con elevado contenido de níquel-cromo 33XX Aceros al carbono-molibdeno 40XX Aceros al cromo-molibdeno 41XX Aceros al cromo-níquel-molibdeno 43XX Aceros al níquel-molibdeno 46XX Aceros con elevado contenido de níquel-molibdeno 48XX Aceros con bajo cromo 50XX Aceros al cromo 51XX Aceros al carbono-cromo 52XXX Aceros al cromo-vanadio 61XX Aceros con bajo contenido de níquel-cromo-molibdeno 86XX 87XX Aceros pare ballestas al silicio-manganeso 92XX Aceros para ballestas al silicio-manganeso-cromo Aceros al níquel-cromo-molibdeno 93XX 98XX

4 Aceros que contienen boro
XXBXX Aceros que contienen boro-vanadio XXBVXX Aceros para herramientas templados en agua WX Aceros para herramientas resistentes al choque SX Aceros para herramientas templados en aceite OX Aceros para herramientas templados al aire AX Aceros para herramientas con elevado contenido de C y Cr DX Aceros para herramientas de trabajo en caliente HXX Aceros para herramientas de alta velocidad de corte (con base tungsteno) TX Aceros para herramientas de alta velocidad (con base molibdeno) MX Aceros para herramientas con fines especiales LX Aceros para herramientas al carbono-tungsteno FX Aceros moldeados PX Aceros Inoxidables al cromo-níquel-manganeso 2XX Aceros inoxidables al cromo-níquel IXX Aceros inoxidables al cromo 3XX Aceros resistentes al calor con bajo contenido de cromo 5XX

5 Anexo 3. Influencia de los elementos químicos en el acero
A continuación se describe la influencia de los diversos elementos químico que se encuentran en los aceros Carbono El carbono es el elemento aleante más importante en los aceros y puede estar presente hasta en concentraciones del 2% (si bien en la mayoría de los aceros soldables no pasa del 0,35%). El carbono puede encontrarse disuelto o combinado en forma de carburo de hierro (Fe3C). Un incremento en la proporción de carbono aumenta la dureza y la resistencia a la tracción así como la respuesta ante el tratamiento térmico (templabilidad). Por otra parte, al aumentar el porcentaje de carbono se reduce la soldabilidad del acero. Azufre Más que un elemento aleante, el azufre es una impureza indeseable en el acero. Para eliminarlo durante el proceso de fabricación se realizan esfuerzos especiales. En cantidades superiores al 0,05% es causa de fragilidad y reduce la soldabilidad.

6 Fósforo Es una impureza que fragiliza el acero cuando está presente en cantidad superior al 0,04%. Silicio Por lo común, en el acero laminado sólo se encuentra en pequeñas cantidades (0,20%) y es producto de su uso como desoxidante en los distintos procesos de fabricación. Sin embargo en las fundiciones de acero es común que su tenor sea de 0,35 a 1,00%. El silicio se disuelve en el hierro y tiende a aumentar su resistencia a la tracción. El metal depositado por soldadura suele contener un 0,50% de silicio aproximadamente, como desoxidante.

7 Manganeso Este elemento soluble en el hierro se agrega en cantidades de hasta 1,50% para aumentar la templabilidad. Es corriente que los aceros contengan por lo menos un 0,30% de manganeso debido a que actúa como desulfurante al combinarse con el azufre. Más de 1% de manganeso tiende a reducir la soldabilidad. Cromo El cromo es soluble en el hierro. En los aceros de baja aleación se lo adiciona en cantidades de hasta 9% para aumentar la resistencia a la oxidación,la templabilidad y la resistencia a elevadas temperaturas. El cromo forma carburos y en los aceros de baja aleación el aumento de su cantidad tiende a reducir la soldabilidad. En concentraciones superiores al 12% mejora la resistencia a la oxidación hasta un punto tal que, las composiciones de alto tenor de cromo constituyen el grupo de aceros inoxidables. Molibdeno Este elemento es un fuerte formador de carburos y por lo común está presente en los aceros de aleación en cantidades inferiores al 1,0%. Se lo adiciona para aumentar la templabilidad y la resistencia a elevadas temperaturas.

8 Níquel Hasta un 3,5% se lo agrega en los aceros de baja aleación para incrementar la tenacidad y la templabilidad. Se lo usa en cantidades de hasta 35,0% en los aceros de alta aleación e inoxidables. Aluminio Este elemento se adiciona al acero en cantidades muy pequeñas. Su función es la de desoxidante. También es un refinador de grano con lo cual se mejora la tenacidad. Gases disueltos Tanto el hidrógeno (H2) como el oxígeno (02) y el nitrógeno (N2) se disuelven en el baño líquido en los hornos de fabricación y en la pileta líquida de una soldadura; pudiendo fragilizar el acero si no se los elimina. Los diferentes procesos de afino están concebidos para eliminar estos gases tanto como sea posible. En soldadura se utilizan fundentes y gases protectores para evitar la solución de los gases dentro del baño líquido.

9 GRUPO I (SAE 1110, 1111, 1112, 1113, 12L13, 12L14, y 1215) Son aceros efervescentes de bajo % de carbono, con excelentes condiciones de maquinado. Tienen el mayor contenido de azufre; los 1200 incorporan el fósforo y los L contienen plomo. Estos tres elementos influyen por diferentes razones, en promover la rotura de la viruta durante el corte con la consiguiente disminución en el desgaste de la herramienta. Cuando se los cementa, para lograr una mejor respuesta al tratamiento, deben estar calmados. GRUPO II (SAE 1108, 1109, 1116, 1117, 1118 y 1119) Son de bajo % de carbono y poseen una buena combinación de maquinabilidad y respuesta al tratamiento térmico. Por ello, tienen menor contenido de fósforo, y algunos de azufre, con un incremento del % de Mn, para aumentar la templabilidad permitiendo temples en aceite. GRUPO III (SAE 1132, 1137, 1139, 1140, 1141, 1144, 1145, 1146 y 1151) Estos aceros de medio % de carbono combinan su buena maquinabilidad con su respuesta al temple en aceite.

10 PREPARACION ENRIQUECIMIENTO
PROCESO SIDERURGICO MINERALES PREPARACION ENRIQUECIMIENTO Aglomeración O briquetado Separación Magnética Calcinación Trituración ALTO HORNO A COKE O A CARBON DE LEÑA HIERRO DE 1ra. FUSION ARRABIO LIQUIDO ACEROS FUNDICIONES ARRABIO SOLIDO LINGOTES CHATARRA Aceros Bessemer Aceros Thomas Aceros Siemens Martίn Aceros eléctricos Fundiciones Productos terminados Planchuelas, Perfiles,U,T,Doble T,Rieles, Redondos, Angulos, Chapas, Palanquillas.

11 ALTO HORNO a COKE o a LEÑA HIERRO DE 1RA. FUSION - ARRABIO
MINERALES: PREPARACION TRITURACION, SEPARACION MAGNETICA AGLOMERACION o BRIQUETEADO CALCINACION ALTO HORNO a COKE o a LEÑA HIERRO DE 1RA. FUSION - ARRABIO ARRABIO LIQUIDO ACEROS FUNDICIONES ACEROS BESSEMER, THOMAS, SIEMENS – MARTIN,ELECTRICOSPIEZAS COLADAS. FUND. MALEABLES ACEROS LAMINADOS COLADA CONTINUA COLADO EN LINGOTE PALANQUILLAS ARRABIO SOLIDO LINGOTES (GRISES, BLANCAS Y ATRUCHADAS PERFILES: PLANCHUELAS,T, U, DOBLE T, ANGULOS REDONDOS, RIELES ETC.

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15 FABRICACION DEL ARRABIO
DEL MINERAL DE Fe AL ARRABIO O Fe DE 1ra. FUSION Usando el Alto Horno a Coke. El alto horno es un horno de grandes dimensiones, dentro de el, se producen transformaciones que permiten pasar del mineral al producto semielaborado Por la parte superior del horno se introducen: mineral, Carbon (coke), fundente( piedra caliza) y ferroaleaciones (ferromanganeso). Al bajar el material por el horno se va produciendo la fusión de la mezcla. El aire va en contracorriente con la mezcla, el material se recoge en la cuba y desde allí se produce la sangría, el arrabio se cuela en moldes para su utilización como sólido. O en vagones termos mezcladores para su utilización como líquido en la fabricación de acero.

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20 FABRICACION DEL ACERO El arrabio es muy impuro y no se puede usar como producto terminado. Está compuesto por Fe, Carbono y otros elementos que estan presente ya sea en forma de impurezas o de aleación. El Carbono que es elemento predominante puede estar en forma combinada ( carburo de hierro) o libre formando grafito. El alto horno a carbón de leña varia del que funciona a coke en su altura.

21 PROCESO DE AFINO DEL ARRABIO PARA TRANSFORMARLO EN ACERO
FABRICACION DEL ACERO PROCESO DE AFINO DEL ARRABIO PARA TRANSFORMARLO EN ACERO PROCEDIMIENTO DE BESSEMER: creado en 1835 como un método para fabricar acero sin empleo de combustible. Consiste en hacer pasar una corriente de aire a través del metal. El revestimiento Bessemer es acido y por lo tanto debe usarse con aleaciones que contengan poco % de P. Mucho mas tarde se reemplazo el uso de aire por el O precalentado y mejoro el rendimiento, esos hornos fueron conocidos como LD Dentro de ese tipo de hornos en forma de pera están los Thomas, que tienen recubrimiento básico.

22 PROCESO DE AFINO DEL ARRABIO PARA TRANSFORMARLO EN ACERO
FABRICACION DEL ACERO PROCESO DE AFINO DEL ARRABIO PARA TRANSFORMARLO EN ACERO PROCEDIMIENTO DE BESSEMER: Una batería de Thomas tenia cuando nació Altos Hornos Zapla. El convertidor tiene forma de pera ( parecido a una mezcladora de cemento de la construcción), tiene una capacidad de cerca de entre 3 y 35 tn. El producto obtenido es acero y se puede: Colar en lingoteras Colar en colada continua Colar en moldes para obtener piezas grandes de acero.

23 FABRICACION DEL ACERO Se introduce en el convertidor la materia prima: Arrabio Liquido, fundentes y ferroaleaciones, para obtener el material requerido y eliminar las impurezas en la escoria. Se insufla aire a la mezcla liquida y comienza el afino ( eliminación del C, por combinación con el O, se forma primero CO y luego CO2,

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29 PROCESO SIEMENS – MARTIN
FABRICACION DEL ACERO PROCESO SIEMENS – MARTIN El horno de Martín basó su importancia en que permitió usar las millones de toneladas de chatarra que había en las inmediaciones de las acerias. Se mezcla chatarra con arrabio liquido, y se le entrega mucho calor y se obtiene un acero liquido al que se le puede variar el % de C con facilidad. Su importancia aumento mucho mas al utilizar el horno de Siemens, por eso el procedimiento se llama Siemens – Martin. El invento de Siemens fue …”,hacer pasar los gases de combustión antes de ir a la chimenea por paredes de ladrillos u otros materiales capaces de absorber calor”… y luego hacer pasar los gases fríos por las paredes calentadas, y repetir los ciclos.

30 PROCESO SIEMENS – MARTIN
FABRICACION DEL ACERO PROCESO SIEMENS – MARTIN Con este horno se consiguen temperaturas entre 1800º y 2000º. El revestimiento que puede ser acido, básico o neutro, también interviene en el proceso. La carga de los materiales sólidos se realiza con unos dispositivos especiales llamados “ gamelas”, que son unos brazos que se introducen dentro del horno y que giran volcando la chatarra. La carga de los materiales se hace generalmente en forma mixta: primero se carga el arrabio liquido a 1200º/1300ºC , y luego la chatarra de acero, el arrabio procede del mezclador, y se carga por la piquera del horno, haciéndolo bascular hacia atrás.

31 FABRICACION DEL ACERO PROCESO SIEMENS – MARTIN Las reacciones que producen el afinado de la fundición son las siguientes: 1). Disolución del Carbono ). Oxidación ). Descarburación ). Desoxidación El acero liquido producto de este proceso es recogido en la cuchara de colada se cuela en lingotes que luego se laminan.

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35 FABRICACION DEL ACERO PROCESO EN HORNOS ELECTRICOS
Este proceso se realiza en diferentes hornos Hornos a resistencia Hornos a arco ( electrodos) Hornos a inducción con núcleo metálico Hornos a inducción sin núcleo y a alta frecuencia. La materia prima es chatarra de acero o arrabio liquido. Hornos a arco ( electrodos) En el caso de uso de chatarra, que es caso de las acerias que no tienen alto horno, la chatarra es introducido en el horno, luego se coloca la boveda y se bajan los electrodos, se produce el arco y se funde el material, se corrige con fundentes, se controla la calidad en laboratorio y se cuela, en la cuchara de colada. Se hacen lingotes o se cuela en colada continua.

36 FABRICACION DEL ACERO El horno se puede bascular hacia adelante y atrás, para escoriar se bascula hacia atrás, y se retira la escoria que sobrenada el liquido.

37 FABRICACION DEL ACERO Preparación de la probeta para que sea ensayada en laboratorio

38 FABRICACION DEL ACERO La colada continua es un método de laminar aceros directamente sin pasar por el lingote, es una máquina en la que se utiliza tecnologίa aprovechando las propiedades de los aceros. Dentro de las ventajas, está que no hay despuntes, por rechupes. Dentro de las desventajas, el rechupe es interno y quedan las impurezas alineadas en el centro de la palanquilla.

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