Propiedades del acero.

Las propiedades mecánicas y físicas del acero pueden variar enormemente dependiendo de su composición y porcentaje de impurezas (como fósforo o sulfuro).

De esta manera, cuando se quieren lograr unas mejores propiedades mecánicas y físicas, el acero puede ser aleado con otros materiales tales como: cromo, cobalto, cobre, molibdeno, níquel, nitrógeno, selenio, tántalo, titanio, tungsteno o vanadio. 

La composición y propiedades del acero varían ampliamente, existen más de 3500 aleaciones de acero. El acero en general tiene un contenido de carbón inferior a que se encuentra en el hierro, y un menor número de impurezas que las encontradas en otros metales. Todas estos grados hacen que se logren características diferentes en propiedades físicas, químicas y ambientales.  Se producen diferentes tipos de acero de acuerdo con las propiedades requeridas para su aplicación.  Se debe de considerar que a medida que se incrementan las resistencias del acero se reduce su ductibilidad y que al aumentar la resistencia no varia la elasticidad. Por ser un material de producción industrializada y controlada, las propiedades estructurales del acero tienen generalmente poca variabilidad. Coeficientes de variación del orden del 10 por ciento + / -

Las propiedades del acero se pueden clasificar en 2 grandes ramas: 

• Propiedades mecánicas: Se refiere a la resistencia, la ductilidad y la dureza y estos a su vez, dependen enormemente del tipo de aleación y composición del propio acero.

  • Plasticidad: Es la capacidad que tiene el acero de conservar su forma después de ser sometido a un esfuerzo. Los aceros que son aleados con pequeños porcentajes de carbón, son más plásticos.

  • Fragilidad:  Se refiere a la facilidad con la que el acero puede ser roto al ser sometido a un esfuerzo. Cuando el acero es aleado, con un porcentaje alto de carbón, tiende a ser más frágil. 

  • Maleabilidad: Es la propiedad  que tiene el acero para ser laminado. De esta manera, algunas aleaciones de acero inoxidable tienden a ser más maleables que otras.

  • Dureza: Es la resistencia que opone un metal ante agentes abrasivos. Mientras más carbón se adiciones a una aleación de acero, más duro será.  Para verificar el grado de dureza generalmente se utilizan las pruebas en unidades Brinel (HB) ó unidades Rockwel C (HRC).

  • Tenacidad: Es el concepto que denota la capacidad que tiene el acero de resistir la aplicación de una fuerza externa sin romperse. En el caso del acero con una concentración mediana de carbón, la tenacidad tiende a ser más alta. 

• Propiedades físicas: corresponden a la densidad, conductividad eléctrica y térmica no varían mayormente de una aleación a otra.

  • Cuerpo:  Incluyen lo relacionado al peso, volumen, masa y densidad del acero.

  • Térmicas:  Son tres aspectos fundamentales del acero: su capacidad para conducir la temperatura (conducción), su potencial para transferir calor (convección), y su capacidad de emanar rayos infrarrojos en el medio (radiación). 

  • Eléctricas: Se refiere a la capacidad que tiene el acero para conducir la corriente eléctrica.

  • Ópticas: En el caso del acero denotan su capacidad de reflejar la luz o emitir brillo. Ejemplo de ello es con la aleación requerida para lograr el acero inoxidable, cuanto mayor es su porcentaje de aluminio, mejor será la propiedad óptica.
  • Magnéticas: Es su capacidad para ser inducido o para inducir a un campo electromagnético. Mientras más alto es el porcentaje de hierro en la aleación del acero, mayor será su capacidad de actuar como un imán.

En próximo blog te explicaremos  cómo se obtienen los diferentes tipos de acero de acuerdo a las aleaciones utilizadas.

Para referencia adicional puedes consultar: ACERO ESTRUCTURAL

Links: LAMINAS Y ACEROS , TERNIUM

Fuente: The Balance