CLASIFICACIÓN DE ACEROS

Existe una gran variedad en la forma de identificar y clasificar a los aceros. Sin embargo, la mayoría de los aceros utilizados industrialmente presentan una designación normalizada expresada por medio de cifras, letras y signos. Hay dos tipos de designaciones para cada tipo de material, una simbólica y otra numérica.

La designación simbólica expresa normalmente las características físicas, químicas o tecnológicas del material y, en muchos casos, otras características suplementarias que permitan su identificación de una forma más precisa.

Por otro lado, la designación numérica expresa una codificación alfanumérica que tiene un sentido de orden o de clasificación de elementos en grupos para facilitar su identificación. En este caso, la designación no tiene un sentido descriptivo de características del material.

En general, cuando se acomete el tema de hacer una clasificación de los aceros, ésta dará resultados diferentes según el enfoque que se siga. Así, se puede realizar una clasificación según la composición química de los aceros, o bien, según su calidad. También se pueden clasificar los aceros atendiendo al uso a que estén destinados, o si se quiere, atendiendo al grado de soldabilidad que presenten.

En los siguientes apartados de este tutorial, se pretende exponer los distintos criterios de clasificación antes mencionados.

Dada la gran variedad de aceros existentes, y de fabricantes, ha originado el surgir de una gran cantidad de normativa y reglamentación que varía de un país a otro.

En España la clasificación de los aceros está regulado por la norma UNE-EN 10020:2001, que sustituye a la anterior norma UNE-36010, ambas editadas por AENOR.

No obstante, existen otras normas reguladoras del acero, con gran aplicación internacional, como las americanas AISI (American Iron and Steel Institute) y ASTM (American Society for Testing and Materials), las normas alemanas DIN, o la ISO 3506.

 Por composición química

Según la norma UNE EN 10020:2001, y atendiendo a la composición química, los aceros se clasifican en:

• Aceros no aleados, o aceros al carbono: son aquellos en el que, a parte del carbono, el contenido de cualquiera de otros elementos aleantes es inferior a la cantidad mostrada en la tabla 1 de la UNE EN 10020:2001. Como elementos aleantes que se añaden están el manganeso (Mn), el cromo (Cr), el níquel (Ni), el vanadio (V) o el titanio (Ti). Por otro lado, en función del contenido de carbono presente en el acero, se tienen los siguientes grupos:

I) Aceros de bajo carbono (%C < 0.25)

II) Aceros de medio carbono (0.25 < %C < 0.55)

III) Aceros de alto carbono (2 > %C > 0.

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• Aceros aleados: aquellos en los que, además del carbono, al menos uno de sus otros elementos presentes en la aleación es igual o superior al valor límite dado en la tabla 1 de la UNE EN 10020:2001. A su vez este grupo se puede dividir en:

I) Aceros de baja aleación (elementos aleantes < 5%)

II) Aceros de alta aleación (elementos aleantes > 5%)

• Aceros inoxidables: son aquellos aceros que contienen un mínimo del 10.5% en Cromo y un máximo del 1.2% de Carbono.

A su vez, los anteriores tipos de aceros la norma UNE EN 10020:2001 los clasifica según la calidad del acero de la manera siguiente:

• Aceros no aleados

Los aceros no aleados según su calidad se dividen en:

- Aceros no aleados de calidad: son aquellos que presentan características específicas en cuanto a su tenacidad, tamaño de grano, formabilidad, etc.

- Aceros no aleados especiales: son aquellos que presentan una mayor pureza que los aceros de calidad, en especial en relación con el contenido de inclusiones no metálicas. Estos aceros son destinados a tratamientos de temple y revenido, caracterizándose por un buen comportamiento frente a estos tratamientos. Durante su fabricación se lleva a cabo bajo un control exhaustivo de su composición y condiciones de manufactura. Este proceso dota a estos tipos de acero de valores en su límite elástico o de templabilidad elevados, a la vez, que un buen comportamiento frente a la conformabilidad en frío, soldabilidad o tenacidad.

• Aceros aleados

Los aceros aleados según su calidad se dividen en:

- Aceros aleados de calidad: son aquellos que presentan buen comportamiento frente a la tenacidad, control de tamaño de grano o a la formabilidad. Estos aceros no se suelen destinar a tratamientos de temple y revenido, o al de temple superficial. Entre estos tipos de aceros se encuentran los siguientes:

I) Aceros destinados a la construcción metálica, aparatos a presión o tubos, de grano fino y soldables;

II) Aceros aleados para carriles, tablestacas y cuadros de entibación de minas;

III) Aceros aleados para productos planos, laminados en caliente o frío, destinados a operaciones severas de conformación en frío;

IV) Aceros cuyo único elemento de aleación sea el cobre;

V) Aceros aleados para aplicaciones eléctricas, cuyos principales elementos de aleación son el Si, Al, y que cumplen los requisitos de inducción magnética, polarización o permeabilidad necesarios.

- Aceros aleados especiales: son aquellos caracterizados por un control preciso de su composición química y de unas condiciones particulares de elaboración y control para asegurar unas propiedades mejoradas. Entre estos tipos de acero se encuentran los siguientes:

I) Aceros aleados destinados a la construcción mecánica y aparatos de presión;

II) Aceros para rodamientos;

III) Aceros para herramientas;

IV) Aceros rápidos;

V) Otros aceros con características físicas especiales, como aceros con coeficiente de dilatación controlado, con resistencias eléctricas, etc.

• Aceros inoxidables

Los aceros inoxidables según su calidad se dividen en:

- Según su contenido en Níquel:

I) Aceros inoxidables con contenido en Ni < 2.5%;

II) Aceros inoxidables con contenido en Ni ≥ 2.5%;

- Según sus características físicas:

I) Aceros inoxidables resistentes a la corrosión;

II) Aceros inoxidables con buena resistencia a la oxidación en caliente;

III) Aceros inoxidables con buenas prestaciones frente a la fluencia.

 Por su aplicación

Según el uso a que se quiera destinar, los aceros se pueden clasificar en los siguientes:

• Aceros de construcción: este tipo de acero suele presentar buenas condiciones de soldabilidad;

• Aceros de uso general: generalmente comercializado en estado bruto de laminación;

• Aceros cementados: son aceros a los cuales se les ha sometido a un tratamiento termoquímico que le proporciona dureza a la pieza, aunque son aceros también frágiles (posibilidad de rotura por impacto). El proceso de cementación es un tratamiento termoquímico en el que se aporta carbono a la superficie de la pieza de acero mediante difusión, modificando su composición, impregnado la superficie y sometiéndola a continuación a un tratamiento térmico.

 Según el CENIM

Existen otros muchos criterios para clasificar los aceros. A continuación se va a detallar el que establece el CENIM, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas, que clasifica los productos metalúrgicos en:

• Clases;

• Series;

• Grupos;

• Individuos;

La clase es designada por una letra según se indica a continuación:

- F: Aleaciones férreas;

- L: Aleaciones ligeras;

- C: Aleaciones de cobre;

- V: Aleaciones varias;

Por otro lado, las series, grupos e individuos serán indicados por cifras. A continuación se enumeran las series en las que se clasifican los aceros según esta norma, que a su vez está subdividida en los grupos siguientes:

Serie 1:

F-100: Aceros finos de construcción general

La serie 1 se compone de los siguientes grupos:

- Grupo F-110: Aceros al carbono

- Grupo F-120: Aceros aleados de gran resistencia

- Grupo F-130: Aceros aleados de gran resistencia

- Grupo F-140: Aceros aleados de gran elasticidad

- Grupo F-150: Aceros para cementar

- Grupo F-160: Aceros para cementar

- Grupo F-170: Aceros para nitrurar

Serie 2:

F-200: Aceros para usos especiales

La serie 2 se compone de los siguientes grupos:

- Grupo F-210: Aceros de fácil mecanizado

- Grupo F-220: Aceros de fácil soldadura

- Grupo F-230: Aceros con propiedades magnéticas

- Grupo F-240: Aceros de alta y baja dilatación

- Grupo F-250: Aceros de resistencia a la fluencia

Serie 3:

F-300: Aceros resistentes a la corrosión y oxidación

La serie 3 se compone de los siguientes grupos:

- Grupo F-310: Aceros inoxidables

- Grupo F-320/330: Aceros resistentes al calor

Serie 4:

F-400: Aceros para emergencia

La serie 4 se compone de los siguientes grupos:

- Grupo F-410: Aceros de alta resistencia

- Grupo F-420: Aceros de alta resistencia

- Grupo F-430: Aceros para cementar

Serie 5:

F-500: Aceros para herramientas

La serie 5 se compone de los siguientes grupos:

- F-510: Aceros al carbono para herramientas

- Grupo F-520: Aceros aleados

- Grupo F-530: Aceros aleados

- Grupo F-540: Aceros aleados

- Grupo F-550: Aceros rápidos

Serie 6:

F-600: Aceros comunes

La serie 6 se compone de los siguientes grupos:

- Grupo F-610: Aceros Bessemer

- Grupo F-620: Aceros Siemens

- Grupo F-630: Aceros para usos particulares

- Grupo F-640: Aceros para usos particulares

Serie 8:

F-800: Aceros de moldeo

La serie 8 se compone de los siguientes grupos:

- Grupo F-810: Al carbono de moldeo de usos generales

- Grupo F-820: Al carbono de moldeo de usos generales

- Grupo F-830: De baja radiación

- Grupo F-840: De moldeo inoxidables

Por otro lado, si se atiende al contenido en carbono, los aceros se pueden clasificar según la siguiente tabla:

Clasificación de los aceros según su contenido en carbono
%Carbono	Denominación	Resistencia
0.1-0.2	Aceros extrasuaves	38-48 kg/mm2
0.2-0.3	Aceros suaves	48-55 kg/mm2
0.3-0.4	Aceros semisuaves	55-62 kg/mm2
0.4-0.5	Aceros semiduros	62-70 kg/mm2
0.5-0.6	Aceros duros	70-75 kg/mm2
0.6-0.7	Aceros extraduros	75-80 kg/mm2

 Otras normas y clasificaciones

 Según la calidad

Clasificación según UNE-EN 10020:2001

 Normas de aplicación