aceros

39

DEFINICIÓN GENERAL

Aleación Hierro - Carbono con algunas impurezas (óxido, alúminas,

silicatos, sulfuros) o con elementos de aleación, Níquel, Cromo,

Molibdeno, etc., agregados para obtener propiedades específicas.

ACEROS ESPECIALES

Incluye todos aquellos cuya suma total de elementos de aleación no

supera el 5%. Existen varios tipos:

1. Aceros finos al carbono.

2. Aceros aleados para temple y revenido (SAE 4140 H, 9840 H, 5160 H).

3. Aceros aleados para resortes (SAE 5160, 6150, 9260).

4. Aceros aleados para rodamientos.

5. Aceros de fácil maquinado (SAE 1114, 1141, 1119).

6. Aceros aleados para cementación (SAE 8620, 3415, 4320)

7. Aceros para trituración.

ACEROS FINOS

1. ACEROS PARA HERRAMIENTAS

La terminología de aceros para herramientas se subdivide en:

• Aceros rápidos.

• Aceros para trabajar en caliente.

• Aceros para trabajar en frío.

2. ACEROS INOXIDABLES Y REFRACTARIOS

AISI 300 austeníticos: AISI 302 - 304.

AISI 400 y 500 martensíticos: AISI 410 - 420.

AISI 400 ferríticos: AISI 430.

(Ver capítulo «Aceros inoxidables»).

CLASES DE TRATAMIENTOS

Los tratamientos térmicos tienen por objeto mejorar las propiedades

y características de los aceros y consisten en calentar y mantener las

piezas y herramientas de acero a temperaturas adecuadas y enfriarlas

luego en condiciones convenientes. De esta forma se modifica la es-

tructura microscópica de los aceros.

ACEROS

40

RECOCIDO

Con este nombre se conocen tratamientos cuyo objeto principal es ablan-

dar el acero; también regenerar estructuras o eliminar tensiones internas.

Consisten en calentamientos a temperaturas adecuadas, seguidos de

enfriamientos lentos.

RECOCIDO COMPLETO

En este caso el calentamiento se hace a una temperatura ligéramente

más elevada que la crítica superior y luego el material se enfría muy

lentamente. Sirve para ablandar el acero y regenerar su estructura.

RECOCIDO SUBCRÍTICO

El calentamiento se hace por debajo de la temperatura crítica infe-

rior, no teniendo tanta importancia la velocidad de enfriamiento,

pudiendo incluso enfriarse el acero al aire sin que se endurezca.

Por medio de este tratamiento se eliminan las tensiones del material

y aumenta su ductilidad.

NORMALIZADO

Este tratamiento consiste en un calentamiento a temperatura ligera-

mente más elevada que la crítica superior, seguido de un enfriamien-

to en aire tranquilo. Se suele utilizar para piezas que han sufrido

trabajos en caliente, trabajos irregulares o sobrecalentamientos y

también sirve para destruir los efectos de un tratamiento anterior

defectuoso.

Por medio del normalizado se eliminan tensiones internas y se

uniformiza el tamaño del grado del acero.

TEMPLE

El temple tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia de los

aceros. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente

más elevada que la crítica superior y se enfría rápidamente en un medio

conveniente. Agua, aceite, etc.

ACEROS

41

ACEROS

REVENIDO

Es un tratamiento que se les da a las piezas de acero que han sido

previamente templadas. Con este tratamiento que consiste en ca-

lentamiento a temperatura inferior a la crítica, se disminuye la dureza

y resistencia de los aceros templados. Se eliminan las tensiones crea-

das en el temple y se mejora la tenacidad quedando además el acero

con la dureza o resistencia deseada.

En todos los casos descritos anteriormente se deberán observar las

instrucciones del fabricante del acero para obtener resultados óptimos.

42

Aceros al ASI - SAE 1015 0.13 - 0.18 66

Carbón 1020 0.18 - 0.23 66

1030 0.28 - 0.34 93

1040 0.37 - 0.44 149

1080 0.75 - 0.88 316

Aceros al ASI - SAE 1330 0.28 - 0.33 121

Manganeso 1335 0.33 - 0.38 149

1340 0.38 - 0.43 177

1345 0.43 - 0.48 204

1345 H 0.42 - 0.49 204

Aceros al ASI - SAE 4027 H 0.24 - 0.30 121

Molibdeno 4032 H 0.29 - 0.35 149

4037 H 0.34 - 0.41 177

4042 H 0.39 - 0.46 204

4047 H 0.44 - 0.51 232

Aceros al ASI - SAE 4118 0.17 - 0.23 121

Cromo - Molibdeno 4130 0.27 - 0.34 149

4135 0.32 - 0.39 204

4145 0.41 - 0.49 260

4145 H 0.42 - 0.49 260

Aceros ASI - SAE 4340 0.38 - 0.43 260

Bonificados 4615 0.18 - 0.18 121

4620 0.17 - 0.22 121

4720 H 0.17 - 0.23 149

4820 H 0.17 - 0.23 149

Aceros al ASI - SAE 5015 0.12 - 0.17 93

Carbón 5046 0.43 - 0.48 232

5115 0.13 - 0.18 93

5145 0.43 - 0.48 232

5160 0.56 - 0.64 288

PRECALENTAMIENTODE ACEROS

TABLA DE PRECALENTAMIENTOUtilizando acero al carbono como material de aporte

Grupo de Aceros Designación % CarbónMetal Base 4" Espesor

Precalentamiento 0C

Estas temperaturas de precalentamiento se recomiendan cuando se utilizan procesos

de bajo hidrógeno en materiales de 4" de espesor, menores temperaturas deben ser

utilizadas en materiales más delgados y si es un material de mayor espesor requerirá

un mayor precalentamiento dependiendo del espesor del material. Cuando no utilice

bajo hidrógeno, se recomienda incrementar la temperatura de precalentamiento en

150°C aproximadamente.

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COMPOSICIÓN QUÍMICA

C Si Mo Mn V NI

0.08 0.6 0.1 - 0.3 0.9 - 1.25 0.05 1.7 - 2.3

PROPIEDADES MECÁNICAS DEL DEPÓSITO

• Resistencia a la tracción 900 - 100 Ksi.

• Límite de fluencia 77 - 87 Ksi.

• Elongación 20 - 30%.

APLICACIONES

Diseñado especialmente para la unión de aceros hasta de 90.000 Ksi.

Se puede trabajar en aceros fundidos de alta resistencia mecánica.

AMPERAJES RECOMENDADOS

DIÁMETRO AMPERAJEmm Pulgadas

3.2 1/8 100 - 145

4.0 5/32 135 - 200

4.8 3/16 170 - 270

WEST RODE 90

=+ ~

44


C Mn Si

0.07 1.25 0.5

PROPIEDADES MECÁNICAS

• Resistencia a la tracción (Rm) > 480 N/mm2

> 70 Ksi

• Punto de fluencia 412 N/mm2

> 60 Ksi

• Elongación (L) > 25 %

PROPIEDADES DEL DEPÓSITO

• Resistencia al calor excelente.

• Excelente maquinabilidad.

• Resistencia al agrietamiento excelente.

• Resistencia al impacto excelente.

• Tenacidad excelente.

• Soldabilidad excelente.

• Rendimiento del 115%.

APLICACIONES

Unión de aceros al carbono, uniones disímiles de aceros al carbono

con aceros de alta resistencia. Unión de aceros con alto contenido

de azufre.

WEST RODE 09

45

WEST RODE 09

Electrodo de bajo hidrógeno, con revestimiento especial que dismi-

nuye la absorción de humedad comparada con electrodos equivalen-

tes en el mercado. Este electrodo está especialmente balanceado para

obtener la mejor resistencia al impacto.

Se emplea en aplicaciones tales como: calderas, tanques, recipientes

de alta presión, tuberías, maquinaria agrícola, puentes, estructuras.

Se emplea también como relleno o colchón para luego hacer depósi-

tos de mayor dureza con electrodos de la línea West Hard.

Al trabajar en posición vertical o sobre cabeza utilice máximo electro-

dos de 4.0 mm (5/32").

Opera con corriente continua, polo positivo o con corriente alterna

mínimo de 75V de circuito abierto.

No es necesario precalentar excepto para aceros de alto carbono o

endurecidos.


DIÁMETRO LONGITUD AMPERAJEmm Pulgadas mm Pulgadas

2.4 3/32 300 12 100 - 145

3.2 1/8 350 14 100 - 145

4.0 5/32 350 14 135 - 200

5.0 3/16 350 14 170 - 270

6.0 1/4 350 14 180 - 290

Empaque 5 Kg y 20 Kg para 6 mm.

=+ ~

46


C Mn Si Cr Ni Mo

0.06 1.55 0.4 0.33 2.05 0.35


• Resistencia a al tracción (Rm) > 755 N/mm2

> 110 Ksi


> 98 Ksi

• Elongación > 20%


• Rendimiento > 115%.

• Resistencia a la fricción buena.

• Resistencia al agrietamiento buena.

• Resistencia al desgaste metal - metal buena.

• Tenacidad buena.

• Soldabilidad buena.

APLICACIONES

Unión de aceros de alta resistencia y baja aleación tales como HY80 -

HY100, T-1, ASTM - A533 Y A543 tipo B.

Muy adecuado para la unión de estos aceros de bajo y mediano

carbono. Se usa también para soldar aceros de medio y alto carbono

WEST RODE 10

47

con resistencia de 755 N/mm2 (110 Kpsi) del tipo AISI 4340 ó 4140

no se requiere precalentamiento al soldar lámina delgada. Para espe-

sores mayores a 12 mm (1/2") es conveniente precalentar entre 60 y

150°C dependiendo del contenido de carbono y espesor de la pieza,

opera con corriente continua, polo positivo o con corriente alterna,

mínimo 75 voltios de circuito abierto.



2.4 3/32 300 12 100 - 145

3.2 1/8 350 14 100 - 145

4.0 5/32 350 14 135 - 200

5.0 3/16 350 14 170 - 270

Empaque en caja de 5Kg.

Electrodos de 2.5 en caja de 4Kg.

WEST RODE 10

=+ ~

48


C Mn Mo Cr Ni Si

0.08 1.75 0.4 1.05 2.15 0.4


• Resistencia a la tracción (Rm) > 824 N/mm2

120 Ksi


108 Ksi

• Elongación (L) > 15%


• Excelente resistencia mecánica

• Resistencia al agrietamiento buena

• Resistencia al desgaste metal - metal buena

APLICACIONES

Se aplica en estructuras de alta resistencia, ejes en acero templables

de alta resistencia y baja aleación, con contenido de elementos aleantes

no mayores del 5%. Adecuado para la unión o reparación de piezas o

ejes en aceros SAE 4140, 4340, 4337, o aceros de alto carbono cuya

resistencia a la tracción sea de 824 N/mm2 (120 Kpsi). Debido a que

los aceros templables de alta resistencia son de mala soldabilidad es

indispensable precalentar para obtener una zona adyacente a la sol-

dadura con adecuadas propiedades mecánicas.

WEST RODE 20

49

Nunca utilice electrodos húmedos para la unión de aceros de alta

resistencia y de alta aleación o de alto contenido de carbono, si sos-

pecha que el electrodo ha adquirido humedad durante el almacena-

miento. Reacondiciónelo a temperaturas entre 350 - 390 °C/1hora.



3.2 1/8 350 14 100 - 145

4.0 5/32 350 14 135 - 200

Empaque 5 Kg.

WEST RODE 20

=+ ~

50

WEST RODE 60


C Si Mn

0.07 0.3 0.4


• Resistencia a la tracción (Rm) 480 N/mm2

> 70 Ksi.

• Punto de fluencia (Rpo2) 412 N/mm2

> 60 Ksi


PROPIEDADES DE DEPÓSITO

• Rendimiento del 120%

• Muy buena soldabilidad

• Muy buena maquinabilidad

APLICACIONES

Utilizado para la unión de aceros de bajo carbono en aplicaciones

como: láminas delgadas, partes de maquinaria, implementos agríco-

las, recipientes de presión, equipos de ferrocarril, estructuras. Revesti-

miento rutílico. Debido a su fácil encendido y reencendido se utiliza

frecuentemente para puntear.

51

WEST RODE 60



2.4 3/32 300 12 60 - 100

3.2 1/8 350 14 100 - 150

4.0 5/32 350 14 120 - 200

5.0 3/16 350 14 170 - 270

Empaque 5 Kg y de 4 Kg para 6mm.

= ~+-

52


C Mn Si Cr Ni Mo S P0.065 1.05 0.55 22.6 12.5 0.35 0.015 <0.03


• Resistencia a la tracción (Rm) 550 - 650 N/mm2

80 - 95 Ksi


• Dureza

metal depositado 200 HBN

deformado en frío 380 HBN

PROPIEDADES DEL DEPÓSITO• Excelente resistencia al calor

• Muy buena resistencia a la corrosión

• Muy buena resistencia a la fricción

• Muy buena resistencia al agrietamiento

• Muy buena resistencia al impacto

• Resistencia a la oxidación hasta 1000°C

• Resistencia al desgaste metal - metal muy buena

• Excelente soldabilidad


APLICACIONESElectrodo con composición balanceada para dar mejor resistencia al

agrietamiento especialmente en la unión de aceros inoxidables con

aceros al carbono. Esta formulación a su vez produce un depósito

WEST RODE 2212

53

WEST RODE 2212

adecuado para aplicaciones con alta temperatura hasta 1000°C aún

en ambiente corrosivos.

Especial para la unión de aceros AISI 309 con aceros al carbono o

como capa de colchón en la unión de aceros «Cladding».



2.4 3/32 300 12 45 - 65

3.2 1/8 350 14 70 -105

4.0 5/32 350 14 100 - 145

5.0 3/16 350 14 125 - 170

Empaque de 5 Kg.

= + ~

54

WEST RODE 20/13/4


C Mn Si Cr Ni Mo

0.05 0.8 0.5 20.0 12.7 3.7



84 - 97 Ksi


• Dureza

deformado en frío 380 HBN


• Buena resistencia al calor.

• Excelente resistencia a la corrosión.

• Buena resistencia al agrietamiento.

• Excelente resistencia a la oxidación hasta 800°C.

• Muy buena soldabilidad.

• Rendimiento 175%.

WEST RODE 20/13/4

55

WEST RODE 20/13/4

APLICACIONES

Revestimiento especial que permite depositar en acero inoxidable

austenítico a bajo costo con excelente rendimiento por varilla. Se usa

para la unión de aceros inoxidables aleados con molibdeno del tipo

20 Cr- 13 Ni- 4 Mo - AISI 317 o aceros fundidos CF12M-CF8M así

como en los casos en los cuales se presenta corrosión severa por

«Pitting» o picadura.



3.2 1/8 350 14 90 - 140

4.0 5/32 350 14 120 - 180

5.0 3/16 350 14 150 - 220

Empaque 5 Kg.

= + ~

56


C Mn Si Cr Ni Mo S P

0.10 1.45 0.5 28.8 10 0.05 0.004 0.03



114 - 120 Ksi

• Elongación (L) >24%

• Dureza

Metal depositado 220 - 300 HBN

Deformado en frío 340 - 380 HBN


• Excelente resistencia mecánica

• Muy buena resistencia a la corrosión

• Buena resistencia a la fricción

• Excelente resistencia al agrietamiento

• Muy buena resistencia al impacto

• Resistencia al desgaste metal - metal buena

• Soldabilidad excelente


APLICACIONESElectrodo de múltiples aplicaciones en aceros desconocidos, para sol-

dar aceros de medio, bajo y alto carbono, aceros inoxidables y uniones

WEST RODE 80B

57

WEST RODE 80B

de aceros disímiles. Debido a su contenido de austenita y ferrita per-

mite soldar gran cantidad de aceros de diferente composición, tales

como: rellenos de ejes, matrices de engranajes, piezas de acero fun-

dido, aceros al manganeso, aceros rápidos, y/o soldar los aceros arri-

ba mencionados entre sí.

Posee excelente resistencia al agrietamiento en caso de aceros con

alto contenido de fósforo y azufre. El depósito endurece por impacto

con buena tenacidad. Para la mayoría de aplicaciones no requiere

precalentamiento.

Para soldar emplee el menor amperaje posible y mantenga la misma

temperatura entre pases para lograr mejores resultados de ductibilidad.

El electrodo West Rode 80B se trata de un revestimiento semibásico

que facilita la operación en todas las posiciones.



2.4 3/32 300 12" 40 - 80

3.2 1/8 350 14" 70 - 110

4.0 5/32 350 14" 110 - 150

5.0 3/16 350 14" 140 - 190

Empaque 5 Kilos

= + ~

aceros

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