Aceros estructurales Acero estructural no aleado – ¿qué es? El acero es un metal que constituye una aleación de hierro y carbono, que contiene también pequeñas cantidades de otros elementos. La mezcla se somete a un tratamiento plástico y, en ocasiones, también térmico. Sin embargo, el acero estructural suele ser un acero no aleado, lo que significa que el contenido de carbono y de otros elementos no alcanza los valores límite. El contenido de carbono en el acero no aleado es de aprox. 0,2% frente al valor límite que diferencia el acero de la fundición: 2,11%. En el caso del resto de los elementos, los valores límite solo indican si un acero se considera aleado o no aleado. Según el análisis, los valores límite de los elementos en el acero se presentan así: Manganeso – 1,65% Silicio – 0,5% Cobre y plomo – 0,4% Cromo y níquel – 0,3% Aluminio, bismuto, cobalto, selenio, telurio, vanadio, wolframio – 0,1% Molibdeno – 0,08% Niobio – 0,06% Boro – 0,0008% otros (excluyendo carbono, fósforo, azufre, nitrógeno) – 0,05% Para que un acero sea clasificado como no aleado, ninguno de los elementos puede superar su valor límite. Si el cliente lo desea, la acería realiza un análisis detallado de la composición utilizando una muestra del producto terminado. Designaciones del acero no aleado La designación del tipo de acero puede realizarse de dos maneras, mediante: símbolos (letras y números) – considerando el uso y las propiedades mecánicas– considerando las propiedades químicas números del acero El primer método lo utilizan los diseñadores (según la aplicación) y los tecnólogos de soldadura (según la composición química). Los números son imprescindibles para crear listados y cálculos claros. ¿Qué significan los símbolos? La designación simbólica de los aceros no aleados consta de dos símbolos principales: una letra y un número de tres cifras. A continuación, el significado de las letras que representan los tipos de acero: B – acero para barras de refuerzo G – acero moldeado L – acero para tuberías de protección P – acero para equipos a presión R – acero para raíles Y – acero para cables pretensados El símbolo numérico principal indica el límite elástico mínimo Re para un espesor ≤ 16 mm, expresado en MPa. En aceros con designación R o Y, este número indica la resistencia mínima a la tracción RM.Los aceros estructurales se designan con los siguientes valores: 235, 275, 355, 420, 460, 500, 550, 620, 690, 890, 960 MPa; las cifras en negrita corresponden a los aceros no aleados más comunes.Designaciones adicionales Las designaciones de acero contienen también símbolos adicionales. En el caso de los aceros no aleados, informan sobre: la plasticidad expresada por el trabajo de impacto KV si el acero es calmado o no calmado La plasticidad se expresa mediante JR, J0, J2 que indican la temperatura (+20°C, 0°C, -20°C) para KV=27. Para KV=40 se usan KR, K0, K2.El símbolo Gn indica si el acero es calmado: n=1 no calmado, n=2 calmado, n=3 estado definido por el fabricante.Ejemplos completos de designaciones de aceros estructurales no aleados:S355K2G3, S355K2G4, S275JR, S275J0, S355J2G3, S355J2G4, S275J2G3, S275J2G4, S355JR, S355J0, S235J0, S235J2G4, S235J2G3, S235JRG2, S235JR, S235JRG1.Acero de baja aleación Además de los aceros no aleados, también se utilizan aceros de baja aleación como aceros estructurales. Se trata de aceros de grano fino, que también incluyen símbolos adicionales. En este caso aparecen las siguientes letras: A – endurecido por precipitación M – laminado termomecánicamente N – laminado normalizado o normalizado Q – endurecido térmicamente El tratamiento térmico se realiza para refinar el grano cristalino. Los microaleantes, como carburos endurecidos, mejoran la resistencia. Los aceros A y Q presentan las mejores propiedades, aunque solo se producen en forma de chapa. Otro símbolo adicional es: L, L1, L2, que indican la energía absorbida para aceros M, N, Q. Acero estructural de grano fino Entre los aceros de grano fino utilizados como aceros estructurales destacan: Aceros endurecidos por precipitación: S500A, S550A, S620A, S690A; el símbolo A puede sustituirse por AL. Los aceros A o Q tienen KV=27 a -20°C, L a -40°C y L1 a -60°C. Aceros laminados termomecánicamente: S275M, S355M, S420M, S460M. Las variantes para bajas temperaturas llevan la designación ML.Para aceros M y N, KV=27 está garantizado a -20°C o -50°C, indicados por L y L1. Aceros laminados normalizados y normalizados: S275N, S275NL, S355N, S355NL, S420N, S420NL, S460N, S460NL; S460NH, S460NLH, utilizados para perfiles tubulares conformados en frío. Aceros endurecidos térmicamente: S460Q, S500Q, S550Q, S620Q, S690Q, S890Q, S960Q. QL y QL1 designan variantes para bajas temperaturas.La última categoría de aceros estructurales son los aceros resistentes a la corrosión atmosférica. Son aceros aleados, pero se designan como los no aleados, añadiendo W o WP (con fósforo elevado). Ejemplos: S235J2W, S355J0WP, S355J0W, S355J2G1W, S355J2WP, S235J0W, S355K2G1W, S355K2G2W, S355J2G2W.Diferencias entre acero estructural y acero para herramientas Acero estructural: Aplicación: Se utiliza ampliamente en construcción e ingeniería para marcos, perfiles, vigas, columnas y otros elementos estructurales.Resistencia y plasticidad: El acero estructural ofrece una buena combinación de resistencia y plasticidad. Soporta altas cargas estáticas y dinámicas y puede deformarse antes de romperse.Resistencia a la corrosión: Algunos tipos poseen moderada resistencia a la corrosión. En entornos con humedad, químicos o sales se requieren capas protectoras adicionales.Soldabilidad: Generalmente es bien soldable, lo que permite unir elementos estructurales sin problemas.Acero para herramientas:Aplicación: Se usa para fabricar herramientas de corte como brocas, fresas, cuchillas, alicates, matrices de estampación y herramientas para tratamiento térmico y conformado.Dureza: Su característica principal es la alta dureza. Se somete a temple para aumentar dicha propiedad, lo que permite mecanizar materiales duros.Resistencia al desgaste y al calor: Presenta alta resistencia al desgaste y algunos tipos mantienen sus propiedades incluso a temperaturas elevadas.Soldabilidad: Puede ser más exigente en el proceso de soldadura debido a sus propiedades térmicas específicas.