Aceros HSLA

Estos son de un material especial adecuado para la fabricación de estructuras. Se caracterizan por su alta resistencia y su bajo contenido en carbono y microaleantes (que tiene propiedades mecánicas).Gracias a su pureza interna controlada y su estructura de grano fino, garantiza su gran resistencia mecánica. Por lo tanto son buenos materiales para soldar y recubrir.

Se utilizan en estructuras y refuerzos automovilísticos, mobiliario, estructuras industriales, etc.

Estos aceros tienen más resistencia al moho, ya que tienen capas de ferrita, que es casi hierro puro.Se denominan con las siglas HSLA que provienen de la frase: High-strength low-alloy steel que significa: acero de alta resistencia y baja aleación.

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Acero microaleadoSaltar a: navegación, búsqueda

Acero microaleado (o en inglés, High-strength low-alloy (HSLA) steel) es un tipo de aleación metálica que provee mejores propiedades mecánicas o mejor resistencia a la corrosión que los acero. Los aceros microaleados difieren de otros aceros en que no son fabricados para cumplir una composición química específica sino para cumplir con propiedades mecánicas específicas. Tienen un contenido de carbono entre 0,05% y 0,25% en peso para mantener la conformabilidad y la soldabilidad. Otros elementos de aleación incluyen hasta un 2,0% de manganeso y pequeñas cantidades de cobre, níquel, niobio, nitrógeno, vanadio, cromo, molibdeno, titanio, calcio, tierras raras, o zirconio.1 2

El cobre, titanio, vanadio y niobio son agregados para incrementar la resistencia.2 Estos elementos tienen por objeto alterar la microestructura de los aceros al carbono, la cual es generalmente una mezcla de ferrita-perlita, para producir una dispersión muy fina de aleaciones de carburos en una matriz casi pura de ferrita. Esto elimina el efecto de reducción de la tenacidad provocado por la fracción en volumen de perlita, aunque manteniendo e incrementando la resistencia del material mediante el refinamiento del tamaño de grano, el cual en el caso de la ferrita incrementa la tensión de fluencia en un 50% para cada reducción a la mitad del tamaño de grano promedio. El endurecimiento por preprecipitado juega un rol menor también.

La tensión de fluencia para estos aceros puede estar entre 250 MPa y 590 MPa. Debido a su mayor resistencia y tenacidad, los aceros microaleados suelen requerir entre un 25% y un 30% más de energía para conformarse, en comparación con aceros al carbono.2

El cobre, silicio, níquel, cromo y fósforo son agregados para incrementar la resistencia a la corrosión. El zirconio, calcio y las tierras raras son agregadas para controlar la forma de las inclusiones de sulfuros, que incrementa la conformabilidad. Son necesarios porque la mayoría de los aceros microaleados tienen propiedades altamente dependientes de la dirección considerada. La conformabilidad y la resistencia al impacto pueden variar significativamente cuando son ensayados longitudinal o transversalmente al grano. Las flexiones paralelas al grano longitudinal son más propensas a fisurarse cerca del borde externo debido a las tensiones de tracción provocadas. Esta característica direccional se ve significativamente reducida en los aceros microaleados que han sido tratados para el control de las formas de sulfuros.2

Son utilizados en autos, camiones, grúas, puentes, montañas rusas y otras estructuras que son diseñadas para manejar grandes tensiones o que necesitan una relación tensión-peso alta.2 Los aceros microaleados son utilizados en general con secciones que resultan entre un 20% y 30% más livianas que las que corresponderían a aceros al carbono para la misma resistencia.3

Los aceros microaleados también son más resistentes a la corrosión que la mayoría de los aceros debido a su falta de perlita – las finas capas de ferrita (casi hierro puro) y cementita.[cita requerida] El Ángel del Norte es un ejemplo conocido de una estructura de acero microaleado sin pintar (la aleación específica utilizada se llama COR-TEN e incluye una pequeña cantidad de cobre). Los aceros microaleados tienen densidades de alrededor de 7800 kg/m³.4

Índice

1 Clasificaciones 2 Grados SAE 3 Referencias

o 3.1 Notas o 3.2 Bibliografía

Clasificaciones

Aceros para intemperie: Aceros que tienen mejor resistencia a la corrosión. Un ejemplo común es el COR-TEN.

Aceros de laminado controlado: Aceros laminados en caliente que tienen una estructura de austenita fuertemente deformada que se van a transformar en una estructura de ferrita muy fina equiaxiada al enfriarse.

Aceros de perlita reducida: Aceros de bajo contenido de Carbono que resultan con poco o nada de perlita, pero principalmente un grano muy fino de matriz ferrítica. Son endurecidos por preprecipitado.

Aceros microaleados (propiamente dichos): Aceros que tienen agregados de muy pocas cantidades de Niobio, Vanadio y/o Titanio para obtener un tamaño de grano refinado y/o endurecimiento por preprecipitado.

Un tipo común de aceros microaledos son los de conformabilidad mejorada. Tienen una tensión de fluencia de hasta 550 MPa, pero sólo cuestan un 24% más que los aceros A36 (36.000 psi (250 MPa)). Una de las desventajas de este acero es que es entre un

30% y un 40% menos ductilidad. En los Estados Unidos de Norteamérica estos aceros están normalizados por los estándares ASTM A1008/A1008M y A1011/A1011M para láminas de metal y A656/A656M para placas. Estos aceros fueron desarrollados para la industria automotriz, para reducir peso sin perder resistencia. Ejemplos de su uso incluye vigas en puertas anti-robo, elementos de chasis, refuerzos y soportes de montaje, partes de suspensión y dirección, parachoques y ruedas.2 5

Grados SAE

La Society of Automotive Engineers (SAE) mantiene estándares para grados de acero HSLA debido a que son usualmente utilizados en aplicaciones automotrices.

Composiciones de grado de acero SAE HSLA6

Grado % Carbono

(máx) % Manganeso

(máx) % Fósforo

(máx) % Azufre

(máx) % Silicio

(max)Notas

942X 0.21 1.35 0.04 0.05 0.90Tratado con niobio o vanadio

945A 0.15 1.00 0.04 0.05 0.90

945C 0.23 1.40 0.04 0.05 0.90

945X 0.22 1.35 0.04 0.05 0.90Tratado con niobio o vanadio

950A 0.15 1.30 0.04 0.05 0.90

950B 0.22 1.30 0.04 0.05 0.90

950C 0.25 1.60 0.04 0.05 0.90

950D 0.15 1.00 0.15 0.05 0.90

950X 0.23 1.35 0.04 0.05 0.90Tratado con niobio o vanadio

955X 0.25 1.35 0.04 0.05 0.90Tratado con niobio, vanadio o nitrógeno

960X 0.26 1.45 0.04 0.05 0.90Tratado con niobio, vanadio o nitrógeno

965X 0.26 1.45 0.04 0.05 0.90Tratado con niobio, vanadio o nitrógeno

970X 0.26 1.65 0.04 0.05 0.90 Tratado con niobio,

vanadio o nitrógeno

980X 0.26 1.65 0.04 0.05 0.90Tratado con niobio, vanadio o nitrógeno

Propiedades mecánicas de aceros SAE HSLA7

Grado PresentaciónTensión de fluencia

(mín) [psi (MPa)]Resistencia a la tracción

(mín) [psi (MPa)]

942XPlanchas, formas y barras hasta 4 plg.

42.000 (290) 60.000 (414)

945A, C

Chapas y flejes 45.000 (310) 60.000 (414)

Planchas, formas y barras:

0–0,5 plg. 45.000 (310) 65.000 (448)

0,5–1,5 plg. 42.000 (290) 62.000 (427)

1,5–3 plg. 40.000 (276) 62.000 (427)

945XChapas, flejes, planchas, formas y barras hasta 1,5 plg.

45.000 (310) 60.000 (414)

950A, B, C, D

Chapas y flejes 50.000 (345) 70.000 (483)

Planchas, formas y barras:

0–0,5 plg. 50.000 (345) 70.000 (483)

0,5–1,5 plg. 45.000 (310) 67.000 (462)

1,5–3 plg. 42.000 (290) 63.000 (434)

950XChapas, flejes, planchas, formas y barras hasta 1,5 plg.

50.000 (345) 65.000 (448)

955XChapas, flejes, planchas, formas y barras hasta 1,5 plg.

55.000 (379) 70.000 (483)

960XChapas, flejes, planchas, formas y barras hasta 1,5 plg.

60.000 (414) 75.000 (517)

965XChapas, flejes, planchas, formas y barras hasta 0,75 plg.

65.000 (448) 80.000 (552)

970XChapas, flejes, planchas, formas y barras hasta 0,75 plg.

70.000 (483) 85.000 (586)

980XChapas, flejes y planchas hasta 0,375 plg.

80.000 (552) 95.000 (655)

Clasificación de varias propiedades para los aceros SAE HSLA8

Clasificación Soldabilidad Conformabilidad Tenacidad

Peor 980X 980X 980X

970X 970X 970X

965X 965X 965X

960X 960X 960X

955X, 950C, 942X 955X 955X

945C 950C 945C, 950C, 942X

950B, 950X 950D 945X, 950X

945X 950B, 950X, 942X 950D

950D 945C, 945X 950B

950A 950A 950A

Mejor 945A 945A 945A

http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_microaleado

Las propiedades del acero HSLAEscrito por james croxon | Traducido por agustina dowling

Muchos aceros son comúnmente denominados HSLA.

Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images

El acero HSLA, de alta resistencia y baja aleación, es una familia de aceros con composición relativamente simple. Esto lo hace ideal para la soldadura. Su bajo costo en comparación con otros tipos especializados de acero hace que sea ideal como material estructural, donde la resistencia a la corrosión, la fuerza y la dureza extrema no son necesarias.

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Composición química

Al igual que otros aceros simples, los HSLA tienen un contenido de carbono relativamente bajo: generalmente menos de un 0,50 %. Sin embargo, tienen elementos adicionales, tales como manganeso (hasta 1,5 %) que añaden resistencia al acero suave. Algunos aceros HSLA especializados han añadido vanadio y son denominados como HSLA-V. La composición química "a medida" del acero está dirigida a proporcionar la mejor relación resistencia-costo para el acero estructural y por lo general se ofrece en forma de hoja o placa.

Propiedades mecánicas

Los aceros HSLA tienen límites elásticos hasta 80.000 psi. En comparación, otros aceros estructurales normalmente poseen límites elásticos de menos de la mitad de esto. Sin embargo, el límite elástico aumentado reduce la ductilidad hasta en un 40 % en comparación con otros aceros estructurales.

Formas comunes

Los aceros HSLA son una familia de aceros con propiedades específicas y técnicas de producción. El A36 es quizás el grado más común de acero que puede ser descrito como verdadero acero HSLA. Otras variedades son el ASTM A715 y el ASTM A656.

Aplicaciones

El acero HSLA compite con otros aceros estructurales y con el aluminio, como un material fuerte, estructural. Por lo tanto, está diseñado para ser extremadamente barato de producir y típicamente está disponible en forma de placa. También se utiliza en la

industria del automóvil y en la producción de equipos pesados, donde su mayor resistencia permite partes más delgadas y ligeras.

http://www.ehowenespanol.com/propiedades-del-acero-hsla-info_98377/

Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th edición), Wiley, ISBN 0-471-65653-4 . Oberg, E.; et al. (1996), Machinery's Handbook (25th edición), Industrial Press Inc

ACEROS

Esas aleaciones de acero conocidos como aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA) proporcionan mayores ratios de fuerza-a-peso más de aceros de bajo carbono convencionales por sólo un precio más modesto. Debido a que las aleaciones de HSLA son más fuertes, que pueden ser utilizados en las secciones más delgadas, que los hace particularmente atractiva para los componentes de transporte-equipo donde la reducción de peso es importante. Aceros HSLA están disponibles en todas las formas estándar forjado - chapas, flejes, chapas, perfiles estructurales, perfiles bar de tamaño y formas especiales.

Por lo general, los aceros HSLA son aceros de bajo carbono con un máximo de 1,5% de manganeso, fortalecidos por pequeñas adiciones de elementos, tales como niobio, cobre, vanadio o titanio y, a veces mediante técnicas de laminación y enfriamiento especiales. Aceros HSLA-formabilidad mejorada contienen aditivos, como circonio, calcio, o elementos de tierras raras para el control de la forma de sulfuro de inclusión.

Desde piezas de aceros HSLA pueden tener secciones transversales más delgadas que las partes equivalentes fabricados con acero de bajo carbono, la corrosión de un acero HSLA puede reducir significativamente la fuerza por la disminución de la sección transversal de carga. Mientras que las adiciones de elementos tales como cobre, silicio, níquel, cromo, y el fósforo pueden mejorar la resistencia a la corrosión atmosférica de estas aleaciones, sino que también aumentan los costos. Galvanizado, recubrimientos ricos en zinc, y otros acabados de óxido preventivas pueden ayudar a proteger partes HSLA-acero de la corrosión.

Grados conocidos como "mejor-formabilidad" aceros HSLA (grados de chapa de acero ASTM A715 designados, y las placas designadas ASTM A656) tienen límites de elasticidad de hasta 80.000 psi, pero cuestan sólo alrededor de 24% más que un acero típico de llanura de carbono de 34.000 psi . Debido a que estas aleaciones tienen que competir con otros metales estructurales tales como AISI 1010 de acero y de aluminio, deben ser lo más barato

posible. Sin embargo, la formulación y rodando un acero que cumpla con este requisito de costo no es fácil, y el producto final presenta una serie de ventajas y desventajas. Por ejemplo, el aumento de la fuerza de 35.000 a 80.000 psi puede ir acompañada de una pérdida de un 30 a un 40% de la ductilidad.

Aceros HSLA-formabilidad mejorada fueron desarrollados principalmente para la industria del automóvil para sustituir las piezas de acero de bajo carbono con piezas transversales más delgadas para reducir el peso sin sacrificar la resistencia y la resistencia a las abolladuras. Las aplicaciones típicas de turismos incluyen vigas de puerta de intrusos, miembros de chasis, de refuerzo y soportes de montaje, sistema de dirección y piezas de suspensión, parachoques y ruedas.

Camiones, equipos de construcción, vehículos fuera de carretera, equipos de minería y otros vehículos pesados utilizan hojas o placas HSLA de los componentes del chasis, baldes, palas niveladoras y miembros estructurales fuera del cuerpo. Para estas aplicaciones, se especifican hojas o placas de luz-Gage. Formas estructurales (aleaciones de la familia de 45.000 a 50.000 psi rentabilidad mínima resistencia aceros HSLA) se especifican en aplicaciones tales como plataformas de petróleo y gas, torres de transmisión de energía de un solo polo, vagones de ferrocarril y la construcción de buques.

En equipos como grúas eléctricas, mezcladoras de cemento, maquinaria agrícola, camiones, remolques, y las torres de transmisión de energía, HSLA bar, con límites elásticos mínimos que van de 50.000 a 70.000 psi se utiliza. Conformado, perforación, aserrado, y otras operaciones de mecanizado en aceros HSLA por lo general requieren de 25 a 30% más de potencia que hacen aceros al carbono estructurales.

La mayoría de las aleaciones de HSLA tienen propiedades direccionalmente sensibles. Para algunos grados, conformabilidad y resistencia al impacto variar significativamente dependiendo de si el material se prueba longitudinal o transversalmente a la dirección de laminado. Por ejemplo, las curvas paralelas a la dirección longitudinal son más propensos a causar grietas alrededor de la superficie exterior, la tensión-cojinete de la curva. Este efecto es más pronunciado en láminas gruesas. Esta característica direccional se reduce sustancialmente en los aceros HSLA que han sido tratados para el control de la forma de sulfuro.

http://web.archive.org/web/20080613164700/http://machinedesign.com/BasicsOfDesignEngineeringItem/717/65970/HSLASteel.aspx