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Agosto de 2006 Página 1 de 3

Factores importantes sobre el mecanizado de aceros al carbono

Conozca los factores que contribuyen a la maquinabilidad de los aceros al carbono, ideal para talleres de partes complejas, diseñadas con precisión.

Los aceros son metales con base ferrosa a la cual se han añadido otros elementos químicos. La adición de estos elementos puede crear nuevos constituyentes en el metal, que afectan sus propiedades mecánicas (dureza, resistencia a la tensión y a la fluencia, ductilidad) y la maquinabilidad. Los aceros son considerados al carbono cuando no se especifica el contenido mínimo de elementos químicos, que incluyen aluminio, cromo, cobalto, columbio, molibdeno, níquel, titanio, tungsteno o vanadio para el efecto de aleación; cuando el mínimo especificado para cobre es 0,40 o menos, y cuando no se exceden los límites para los siguientes elementos: manganeso (1,65%), silicio (0,6%) y cobre (0,6%).

Aceros al carbono
Si la designación del grado de un acero comienza con ´1´, hay posibilidades de que sea un acero al carbono. Los aceros serie 10XX (donde XX o los últimos dos dígitos representan el promedio o contenido medio de carbono del grado) son grados de carbono plano. Los aceros 11XX son grados resulfurizados y aceros de libre mecanizado. Los aceros 12XX, resulfurizados y refosforizados son los ´mejores´ grados para mecanizado. Los aceros serie 15XX contienen alto manganeso, más de 1%; la serie 13XX tiene aún mayor contenido de manganeso y es la única excepción a la regla de que el "1 es el primer dígito que significa acero al carbono". Los aceros 13XX (manganeso mayor de 1,6%) son considerados aleaciones.

El hecho de que el sistema para nombrar aceros esté basado en la composición química muestra la importancia de los factores químicos en las propiedades, incluida la maquinabilidad de estos aceros. La incorporación del contenido medio de carbono en los dos últimos dígitos de la designación del grado muestra la importancia del carbono como el determinante principal de las propiedades del grado del acero.

Los grados 1008 (0,08 de carbono medio), 1018 (0,18 de carbono medio) y 1045 (0,45 de carbono medio) son aceros al carbono, pero tienen propiedades significativamente diferentes. El grado 1008 tiene alta ductilidad por su bajo contenido de carbono y es mejor para extrusión y conformado en frío que para mecanizado. El 1018 es un grado común usado para muchas aplicaciones generales, incluida la soldadura, y se selecciona a menudo por su bajo costo. El grado 1045 es seleccionado frecuentemente por su alta resistencia y sus propiedades mecánicas, mientras que su contenido de carbono dificulta que sea soldado sin técnicas especiales; el 1045 es común para ejes y otras partes de transmisión de potencia.

La tabla 1muestra cierto número de grados de acero al carbono plano y su dureza graficada contra su categoría de producción por mecanizado. La curva muestra que tanto la dureza como la maquinabilidad se incrementan para estos grados hasta un punto, después del cual la maquinabilidad declina y la dureza continúa creciendo.

Con microscopio puede verse la estructura que resulta a mayor contenido de carbono. El carbono forma una fase más oscura y más dura llamada perlita, compuesta de ferrita entremezclada con capas de carburo de hierro, un constituyente muy duro. El incremento en esta fase de perlita, influida por el contenido de carbono, explica el incremento en las propiedades mecánicas del acero, especialmente en la dureza. Con más de 0,60 de carbono en aceros al carbono planos, se usa un tratamiento térmico llamado revenido para modificar la microestructura y reducir la dureza del acero.

El carbono tiene un papel principal en la maquinabilidad de los aceros al carbono planos, básicamente por su efecto en las propiedades mecánicas generales como dureza, resistencia a la tensión, fluencia y ductilidad.

El papel del azufre
La tabla 1 muestra la categoría de producción de los aceros al carbono planos --cómo alcanzan el pico entre un porcentaje de carbono de 0,18 y 0,22 antes que la maquinabilidad comience a decrecer por la mayor dureza resultante de un contenido de carbono más alto--. Un acero con maquinabilidad óptima --uno lo suficientemente suave como para formar con facilidad una viruta y lo suficientemente frágil para permitir que la viruta se rompa y se separe-- resulta en una vida mayor de la herramienta y un acabado superficial superior. Los aceros 11XX, llamados aceros resulfurizados, emplean adiciones de azufre y manganeso para tratar de crear este material suave y frágil para piezas de trabajo.

El azufre se combina con el manganeso para formar una sustancia de inclusión sólida pero no metálica llamada sulfuro de manganeso. El sulfuro de manganeso, que actúa como discontinuidades en el acero, proporciona sitios de nucleación para que la viruta se rompa. La serie 11XX de acero tiene más azufre y manganeso que los grados 10XX, y ofrece mayor maquinabilidad por los sulfuros de manganeso resultantes del incremento en el contenido de manganeso y azufre (el manganeso se añade para unir el azufre y prevenir que reaccione con el hierro en el acero, formando sulfuros de hierro o piritas frágiles a las temperaturas de laminado del acero).

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Joaquin Ros
16 de julio de 2018 a las 06:36

Para el corte de los aceros duros esta CORTENFRIO.com, sin deformación alguna, sin conicidad en las piezas, mi ultimo trabajo especial fue en cobalto certificado en 400 m/m. de grueso, hasta 170 es corte estándar + gruesos consultar, si es atractivo estamos a su disposición, gracias,


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