Clasificación de los Aceros

Clasificación según Norma UNE-EN 10020

La norma UNE-EN 10020 clasifica los aceros en función de:

• Composición química (aceros inoxidables, aleados, etc.).
• Calidad.
• Aplicación.
• Sistema de numeración de los aceros.

Clasificación según Composición Química

• Aceros no aleados o al carbono:
  • De bajo carbono (%C < 0.25).
  • De medio carbono (0.25 < %C < 0.55).
  • De alto carbono (2 > %C > 0.55).
• Aceros aleados: Aceros que, además de carbono, contienen al menos un elemento en aleación.
  • Aceros de baja aleación (elementos aleantes < 5%).
  • Aceros de alta aleación (elementos aleantes > 5%).
• Aceros inoxidables: Contienen un mínimo de 10.5% de cromo y un máximo de 1.2% de carbono.

Clasificación según Calidad

• Aceros no aleados de calidad.
• Aceros no aleados especiales: Se caracterizan por su contenido de inclusiones no metálicas, y están destinados a tratamientos de temple y revenido, con un límite elástico o de templabilidad elevados.
• Aceros aleados de calidad: Presentan buen comportamiento frente a la tenacidad y no se suelen destinar a tratamientos de temple y revenido.
• Aceros aleados especiales: Se caracterizan por un control preciso de su composición química.
• Aceros inoxidables: Se pueden clasificar según su contenido de níquel o según sus características físicas.

Clasificación según Aplicación

• Aceros de uso general: Comercializados en estado bruto de laminación.
• Aceros de construcción: Buenas condiciones de soldabilidad.
• Aceros cementados: Sometidos a un tratamiento termoquímico que les proporciona dureza superficial, aunque también fragilidad.
• Aceros para temple y revenido: Mediante el tratamiento térmico del temple se persigue endurecer y aumentar la resistencia del material.
• Aceros inoxidables o para usos especiales: Contienen un mínimo de 10% de cromo.
• Aceros para herramientas de corte y mecanizado: Alta dureza y resistencia al desgaste.
• Aceros rápidos: Especiales para su uso como herramientas de corte, con elevadas velocidades de corte.

Clasificación según Sistema de Codificación

N.YYXX(ZZ)

• N: Grupo de material (1: aceros, 2-3: materiales no ferrosos).
• YY: Grupo de material de acero.
• XX(ZZ): Número de secuencia.

Clasificación según Norma UNE 36010

La norma española UNE 36010 está vigente desde 2001. Utiliza la codificación «NXYZ»:

• N: F (aleaciones férricas), L (aluminios y otras aleaciones ligeras), C (aleaciones de cobre).
• X: Serie o características generales.
• Y: Grupo o características comunes.
• Z: Individuo, con composición y propiedades específicas.

Clasificación según Constituyentes Predominantes

• Aceros perlíticos.
• Aceros martensíticos.
• Aceros austeníticos.
• Aceros ferríticos.

Clasificación según Tipo de Recubrimiento o Protección

• Galvanizado al fuego: Consiste en bañar la pieza en zinc a 450ºC antes del embutido (piezas no visibles).
• «Galvannealed»: Baño en zinc seguido de un tratamiento térmico (recocido) a 430ºC durante 30 minutos, formando una aleación zinc-hierro con aproximadamente un 10% de hierro.
• Electrocincado: No afecta a las propiedades mecánicas. Es un proceso electroquímico donde la lámina de acero se conecta al polo positivo (cátodo) y se baña en zinc con el polo negativo. Se forma una capa muy fina y uniforme de aproximadamente 8 micras, que proporciona protección anticorrosiva en posteriores tratamientos.

Objetivos del «Galvannealed»

• Optimizar la aptitud a la soldadura del revestimiento.
• Buen acabado superficial.
• Ofrecer un buen sustento para capas posteriores.

Características Mecánicas de los Aceros (Calidades)

• Rm: Resistencia a la tracción o carga de rotura.
• Re: Límite elástico.
• A %: Alargamiento.

Evolución de los Aceros

Hace 25 años, los aceros convencionales eran no aleados, con bajo contenido de carbono y laminados en frío. Tenían espesores considerables para conseguir resistencia y una resistencia mecánica de 200 MPa (actualmente hasta 2000 MPa). Presentaban buena embutición, pero con limitaciones en la maquinaria.

Clasificación en Función del Límite Elástico

• Convencionales.
• De alta resistencia.
• De muy alta resistencia.
• De ultra alta resistencia.

Acero Convencional

Acero dulce no aleado, laminado en frío, con bajo porcentaje de carbono y límite elástico muy bajo. Se utiliza para panelería exterior, soportes simples, tapas estéticas, etc.

Aceros de Alta Resistencia

En función del sistema de endurecimiento, se clasifican en:

• Aceros Bake-Hardening.
• Aceros Microaleados o ALE.
• Aceros Refosforados o Aleados al Fósforo.

Aceros de Muy Alta Resistencia

• De Fase Doble (DP).
• De Plasticidad Inducida por Transformación (TRIP).
• De Fase Compleja (CP).

Aceros de Ultra Alta Resistencia

• Martensíticos (Mar).
• Al Boro o al Boron (Bor).

Estos aceros presentan alta rigidez, absorción de grandes energías y alta capacidad para no deformarse.

Aceros Bake-Hardening (BH)

Se calientan a 180ºC para ganar límite elástico. Se destinan a piezas estructurales (bastidores inferiores, refuerzos y travesaños) y paneles exteriores (puertas, capós, aletas delanteras, portones y techos).

Aceros Microaleados (ALE)

Se obtienen por reducción del tamaño de grano y aleación con titanio, niobio o cromo. Tienen buena resistencia a la fatiga, buena resistencia al choque y buena capacidad de deformación en frío. Se utilizan en piezas interiores de la estructura que requieren elevada resistencia a la fatiga, como refuerzos de suspensión, refuerzos interiores, largueros y travesaños.

Aceros Refosforados o Aleados al Fósforo

Contienen fósforo hasta un 0.12%, lo que les confiere un alto nivel de resistencia y buena aptitud para la estampación. Se emplean en piezas sometidas a fatiga o que deban intervenir en colisiones, como largueros, travesaños y refuerzos de pilares.

Aceros de Fase Doble (DP)

Presentan altas propiedades mecánicas y un alargamiento de hasta un 15% aproximadamente. Se utilizan en piezas estructurales como estribos, montantes A, correderas de asientos y cimbras de techo.

Aceros de Plasticidad Inducida por Transformación (TRIP)

Se emplean en la estructura y seguridad del vehículo, ya que ofrecen buena absorción de energía y resistencia a la fatiga. Se encuentran en largueros, traviesas y refuerzos del pilar B.

Aceros de Fase Compleja (CP)

Tienen bajo contenido de carbono (<0.2%) y están aleados con manganeso, silicio, cromo, molibdeno y boro. Se utilizan en piezas cuya misión es evitar la intrusión en la zona de pasajeros.

Aceros Martensíticos (Mar)

Poseen una microestructura de martensita, con límites elásticos de hasta 1400 MPa. Su función es evitar la intrusión en la zona de pasajeros, el habitáculo del motor y el maletero.

Aceros al Boro (Bor)

Presentan un alto grado de dureza y están aleados con manganeso (1.1-1.4%), cromo y boro (0.005%). Tienen un alto límite elástico y un reducido alargamiento (8%). Se utilizan en piezas estructurales para un alto grado de seguridad.