El acero es una aleación, una combinación de metal hecho de hierro y carbono. El contenido de carbono del acero alcanza un máximo de 1.5 por ciento. Debido a su dureza y resistencia, el acero se utiliza en la construcción de edificios, puentes, automóviles y una gran cantidad de otras aplicaciones de fabricación e ingeniería.
La mayoría del acero producido hoy en día es de acero al carbono o simplemente acero al carbono. El carbono en acero existe en el estado de carburo de hierro. Otros elementos, entre ellos el azufre, el fósforo, el manganeso y el silicio, también están presentes.
Contenido de carbono del acero
El acero al carbono se define como el acero que tiene sus propiedades principalmente debido a su contenido de carbono y no contiene más de 0.5 por ciento de silicio y 1.5 por ciento de manganeso. Los aceros al carbono simples, que van desde el 0,06 por ciento de carbono hasta el 1,5 por ciento de carbono, se dividen en cuatro tipos:
Estos aceros progresan de más suave a más duro, pero también tienden a aumentar la fragilidad. El primer tipo se usa en cuerpos de automóviles. El segundo tipo se encuentra en rieles y productos ferroviarios como acoplamientos, cigüeñales, ejes, engranajes y forjas. El tercer tipo se usa en herramientas de corte y líneas ferroviarias, y el último tipo se usa en pistones y cilindros.
Propiedades físicas básicas del acero
El acero tiene una densidad de 7,850 kg /m < sup> 3, por lo que es 7.85 veces más densa que el agua. Su punto de fusión de 1,510 C es más alto que el de la mayoría de los metales. En comparación, el punto de fusión del bronce es 1.040 C, el del cobre es 1.083 C, el del hierro fundido es 1.300 C y el del níquel es 1.453 C. El tungsteno, sin embargo, se funde a 3.410 C abrasivo, lo que no es sorprendente ya que este elemento se usa en filamentos de bombilla.
El coeficiente de expansión lineal del acero a 20 C, en μm por metro por grado Celsius, es 11.1, lo que hace que sea más resistente a cambios de temperatura que, por ejemplo, cobre (16.7), estaño (21.4) y plomo (29.1).
Acero inoxidable
Los aceros inoxidables se emplean en la construcción cuando la resistencia a la corrosión es un activo importante, como con los cuchillos que debe mantener un borde afilado. Otra razón común por la que se utilizan aceros inoxidables es por sus propiedades a altas temperaturas. En algunos proyectos, la resistencia a la oxidación a altas temperaturas es un requisito absoluto, mientras que en otros, la resistencia a altas temperaturas es una necesidad primaria.
Aditivos para acero
Pequeñas cantidades de otros metales añadidos al acero cambiar sus propiedades de manera favorable para ciertas aplicaciones industriales. Por ejemplo, el cobalto da como resultado una mayor permeabilidad magnética y se usa en imanes. El manganeso agrega resistencia y dureza, y el producto es adecuado para cruces ferroviarios de servicio pesado. El molibdeno mantiene su resistencia a altas temperaturas, por lo que este aditivo es útil cuando se fabrican puntas de velocidad. El níquel y el cromo resisten la corrosión y generalmente se agregan en la fabricación de instrumentos quirúrgicos de acero.
