Herramientas básicas del Chapista y sus usos

Una vez que se han producido una serie de deformaciones en la chapa del automóvil, debemos proceder a la reparación de las mismas para lo cual debemos conocer una serie de técnicas a emplear, así como las herramientas necesarias para realizar ese tipo de trabajos.

El chapista en su trabajo diario debe realizar tareas diversas como el desmontaje y montaje de accesorios, el reconfortado de elementos de chapa, y la sustitución de las piezas dañadas realizando el corte y la soldadura de las mismas, dichas operaciones deben de realizarse en  un tiempo optimo y con la calidad de reparación adecuada de forma que no afecte ni a la estética ni a la seguridad del vehículo reparado, por lo que es absolutamente imprescindible disponer de un puesto de trabajo y de los equipos y accesorios necesarios para realizar dichas operaciones.

Para la realización de cada una de estas operaciones se necesita utilizar una serie de herramientas como son:

Martillo  ( hammer )

El martillo es una herramienta de percusión que se utiliza para conformar la chapa utilizándose directamente sobre la misma con un golpeo continuado y controlado.

El manejo correcto del martillo se consigue agarrando el mango por el extremo del mismo y golpeando de forma que la cabeza asiente completamente sobre la superficie de la chapa, de forma que  no deje marcas en la misma o deje las menos posibles.

En el momento de usar el martillo deberá diferenciarse el uso durante el trabajo de desabollado en el que habrá que darle golpes fuertes para reducir las abolladuras en el que se utilizan los  martillos de golpear, y el trabajo de acabado en el que los golpes serán mas flojos, articulándose el movimiento desde la muñeca, y mas continuados y repartidos que en el trabajo de desabollado, para dichos trabajos se utilizaran los martillos de acabado que son martillos con diferentes formas para los diferentes trabajos de aplanado, alisado o recalcado.

Los martillos de goma y nylon o madera, también llamados mazos, se utilizan para el desabollado de aquellas zonas en las que queramos que no salte la pintura o para conformar pequeñas zonas y para eliminar tensiones de la chapa.

Los martillos con base cuadrada se utilizan para la reparación de bordes o rebordes y los de base redonda para reparar golpes en chapas lisas impidiéndose que los golpes queden marcados en las mismas.

Limas de repasa ( file )

Son herramientas de repaso que tienen un ligero peso y una gran superficie de apoyo con lo que son idóneas para el proceso de acabado de la conformación ya que por una parte se controla mejor la intensidad del golpe, con lo que se evita el estiramiento, y por otra parte al tener una mayor superficie de contacto con la chapa las marcas que deja son menores y por lo tanto el aspecto del acabado final mejora.

El uso de la lima se realizada con golpes continuos de pequeña intensidad y procurando que se asiente bien la lima sobre la chapa.

Tas o sufridera

Los tases son herramientas manuales indicadas para soportar los golpes efectuados por el martillo, son piezas de diferentes formas y pesos que se adaptan a una necesidad concreta de trabajo.

Se colocan en la parte contraria de la chapa donde se va a golpear y el uso de cada uno de ellos dependerá de la zona que se pretenda reparar y la forma que se quiera dar a la misma.

Palancas

También se pueden meter en este grupo las cucharas o tranchas, que son herramientas de efecto pasivo y s utilizan para desabollar ciertas zonas apalancando con las mismas actuando sobre una superficie grande y siendo también indicadas para su uso en zonas de difícil acceso.

Martillo de inercia

Es un útil especial que permite la conformación de la chapa en aquellas zonas que no tienen acceso desde el interior y por lo tanto el trabajo debe hacerse desde el exterior. Esta diseñado como un sistema de inercia convencional al que se le acopla la pistola de un equipo multifuncion.

Consiste en un vástago por el cual se desliza un peso que es el que desarrolla la fuerza, en uno de sus extremo se coloca un mango para su sujeción y en el otro se permite el acople de diferentes bocas para los diferentes trabajos que se puede realizar con el mismo.

Cincel y Corta frios ( chisel )

Para cortar, dar forma a piezas en frio.

Tijeras para cortar chapa

Para cortar chapa sin desprendimiento de viruta.

Botadores

Utilizaremos los botadores para sacar pasadores, remaches o bisagras,...

Mecanizado Basico

Mecanizado manual y mediante herramientas eléctricas

Mecanizado (machining):  Proceso de elaboración mecánica

El mecanizado de piezas se refiere a procesos de fabricación, un conjunto de operaciones donde se forman las piezas a través de la separación  de material

La mecanización, se entiende habitualmente como cualquier operación realizada sobre una masa de material para darle forma, mediante acciones mecánicas, o sea: arrancar, estirar, doblar, encoger, curvar, marcar, quemar, etc. Y habitualmente para cada una de estas, existe una tecnología, máquinas, procesos, software y oficios diferentes.

La mecanización tal y como se concibe hoy día, la conforma el hombre y la máquina, aunque no siempre fue así, y aún hoy siguen existiendo formas de mecanización totalmente artesanas, como la forja, la estampación o el grabado.

 Distintos tipos de mecanizado

- Corte  Herramiente de corte ( cutting tool )

Tipos y medios de corte

Hay tres tipos de corte 1. Mecanizado por arranque de viruta y 2. Mecanizado por abrasión 3.Mecanizado sin arranque de viruta, aunque este ultimo solo le vamos a nombrar y explicar muy brebemente.

1. Mecanizado por arranque de viruta      

El material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a viruta. La herramienta generalmente consta de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso intermedio) o de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión, para dejar terminada la pieza).

• Mecanizado por fresadora: el corte de material es el resulto de la rotación de la herramienta que produce el corte, y del desplazamiento de la pieza siguiendo los ejes X e Y para crear el movimiento de avance. La fresadora convencional se dedicada al mecanizado de piezas prismáticas porque la forma geométrica que produce generalmente es un plano. 
• Mecanizado por torno: el corte de material es el resultado de la rotación de la pieza con una herramienta fija alrededor del eje de la pieza, y del movimiento de avance de la herramienta. 
• Mecanizado por brochadura: La herramienta que se utiliza en una brochadura se llama una brocha. El movimiento de corte está combinado con el de avance. Se utiliza principalmente para poder mecanizar ranuras de posición para chavetero en las poleas y engranajes. Pero se puede también mecanizar agujeros cuadrados a partir de un agujero circular. 

El mecanizado se hace mediante una máquina herramienta, manual, semiautomática o automática, pero el esfuerzo de mecanizado es realizado por un equipo mecánico, con los motores y mecanismos necesarios. Las máquinas herramientas de mecanizado clásicas son:

• Taladro:(drill) La pieza es fijada sobre la mesa del taladro, la herramienta, llamada broca, realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal, realizando el mecanizado de un agujero o taladro teóricamente del mismo diámetro que la broca y de la profundidad deseada.

• Limadora: esta máquina herramienta realiza el mecanizado con una cuchilla montada sobre el porta herramientas del carnero, que realiza un movimiento lineal de corte, sobre una pieza fijada la mesa, que tiene el movimiento de avance perpendicular al movimiento de corte.

• Mortajadora: máquina que arranca material linealmente del interior de un agujero. El movimiento de corte lo efectúa la herramienta y el de avance la mesa donde se monta la pieza a mecanizar.

• Cepilladora: de mayor tamaño que la limadora, tiene una mesa deslizante sobre la que se fija la pieza y que realiza el movimiento de corte deslizándose longitudinalmente, la cuchilla montada sobre un puente sobre la mesa se desplaza transversalmente en el movimiento de avance.

• Brochadora : Máquina en la que el movimiento de corte lo realiza una herramienta brocha de múltiples filos progresivos que van arrancando material de la pieza con un movimiento lineal.

• Torno:(lathe) el torno es la máquina herramienta de mecanizado más difundida, éstas son en la industria las de uso más general, la pieza se fija en el plato del torno, que realiza el movimiento de corte girando sobre su eje, la cuchilla realiza el movimiento de avance eliminando el material en los sitios precisos.

• Fresadora:(milling machine) en la fresadora el movimiento de corte lo tiene la herramienta; que se denomina fresa, girando sobre su eje, el movimiento de avance lo tiene la pieza, fijada sobre la mesa de la fresadora que realiza este movimiento. Es junto al torno la máquina herramienta más universal y versátil.

2. Mecanizado por abrasión

La abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas cantidades, desprendiendo partículas de material, en muchos casos, incandescente.  Este proceso se realiza por la acción de una herramienta característica, la muela abrasiva. En este caso, la herramienta (muela) está formada por partículas de material abrasivo muy duro unidas por unaglutinante. Esta forma de eliminar material rayando la superficie de la pieza, necesita menos fuerza para eliminar material apretando la herramienta contra la pieza, por lo que permite que se puedan dar pasadas de mucho menor espesor.

3.Mecanizado de piezas sin arranque de viruta

Este modo de mecanizado responde al procesos de conformado de piezas metálicas no fundidas, como por ejemplo el acero que es sometido a procesos como el forjado, la laminación en caliente y en frío, mecanización en soldadura.

-Limado

Limas, tipos:  Lima ( file )

La lima es una herramienta manual de corte utilizada en el desgaste y el afinado de piezas de distintos materiales como metal, plástico o madera. 

El limado es una operación mecánica mediante la cual se da forma a una pieza mediante el desprendimiento del material en forma de limaduras. 

Las herramientas utilizadas para este fin son las limas y las escofinas, que consisten en una barra de acero templado, de superficie estriada, cuya misión es rebajar la pieza.

Los tipos y usos de limas los podemos clasificar de acuerdo a sus características en:

1. Limas para madera. Conocidas dentro del mundo de las herramientas, como escofinas. Las reconocerán por sus intervalos entre los dientes que es mayor que en las limas de metal.

2. Limas especiales. Son de tamaños diferentes a los normales y se utilizan para trabajos especiales, en general sobre estructuras o metales que están endurecidos.

3. Limas diamante. Las reconocerás porque cuentan con unas partículas de diamantes industriales, que la hacen lucir como una joya. Estas sirven para afinar materiales extremadamente duros, como piedras, cristal, concreto o acero.

4. Limas de aguja o limas de relojero. Son para los acabados finos y precisos, cuando se quiere entregar un trabajo de excelente calidad.

5. Limas curvadas. No cuentan con un gran tamaño, pero son utilizadas para llegar a lugares casi inaccesibles.

6. Limas de máquina. Son como las sierras y trabajan en forma similar a ellas, cuando se las monta en máquinas limadoras.

7. Limas para metal. Cuentan con diversas formas y granulados. Se clasifican en:

• Limas Planas
• Limas a Media Caña
• Limas Redondas
• Limas Triangulares
• Limas Cuadradas

 Proceso de limado

Para llevar a cabo correctamente esta operación (manual), hay que tener en cuenta los siguientes pasos: 

1. Sujeción de la pieza: La pieza debe sujetarse entre las mordazas del tornillo de banco, de modo que no salga excesivamente de ellas para evitar que vibre. 

2. Sujeción de la lima: La lima debe sujetarse con la mano derecha sobre el mango. La mano izquierda se apoya en la punta de la lima para presionar la pieza. 

3. Posición de trabajo: hay que colocarse con el pie izquierdo algo adelantado. 

También puede realizarse de manera mecánica, usando una herramienta eléctrica llamada limadora.

- Bruñido ( Polishing )

El bruñido es un proceso de superacabado con arranque de viruta y con abrasivo duro que se realiza a una pieza rectificada previamente, con el objetivo de elevar la precisión y calidad superficial además de mejorar la macrogeometría (cilindridad, planicidad, redondez,…). 

Generalmente es utilizado en la mayoría de los casos para rectificar diámetros interiores, este tipo de trabajo consiste en alisar y mejorar la superficie con relieves y/o surcos unidireccionales por medio de piedras bruñidoras. Es muy utilizado en la fabricación de camisas de motores,bielas, diámetros interiores de engranajes, etc. El Bruñido es una operación de acabado de la superficie, no una operación de modificación de la geometría en bruto.

Las herramientas que se utilizan en el bruñido se denominan piedras o barretas abrasivas. El bruñido es un proceso muy utilizado en el acabado de cilindros para motores de combustión interna, bielas, diámetros interiores de engranajes, etc.

- Taladrado ( drill )

Es una operación que tiene por objeto el mecanizado de agujeros, con obtención de virutas. 

Para esta operación se emplean elementos de corte circular denominados brocas, los cuales se fabrican de acero templado. Las máquinas en las que se instalan las brocas reciben el nombre de taladros o taladradoras. 

Existen muchos tipos de taladros: pero en definitiva se pueden dividir en taladros portátiles (de bricolaje)y taladros de sobremesa o de columna (los cuales son fijos). 

Los taladros de sobremesa permiten efectuar agujeros de diámetros mayores y de más precisión. 

Las brocas más conocidas son las helicoidales y en ellas se distinguen tres partes fundamentales: la cola o mango, el cuerpo y la boca o punta. 

• Cola: parte que se fija al taladro. 

• Cuerpo: Parte activa de la broca. Lleva unas ranuras en forma de hélice. 

• Punta: Parte cónica que hace el corte.

Elección de la broca 

Se debe tener en cuenta el tamaño del agujero, la dureza del material y el afilado de la broca.

• Tamaño: El tamaño del agujero tiene que ser ligeramente superior al diámetro de la broca utilizada. 

• Dureza del material: Determina el ángulo de la punta de la broca. A mayor dureza, mayor 

debe ser el ángulo. 

• Afilado: La forma de la punta determina el tipo de material para el que se emplea (madera, 

metal, pared,…). Las brocas para perforar madera terminan en punta o pala. Las de pared 

cuentan con una pastilla de carburo metálico en la punta (vidia) y las de metal están fabricadas con acero rápido y tienen un ángulo de punta alto. 

Para taladrar correctamente se deben: 

1. Seleccionar la velocidad de corte (debido a la rotación de la máquina): Por norma, cuanto más duro sea el material que se va a taladrar, menor será la velocidad de corte. 

2. Se sujeta la pieza que se taladre sobre la mesa de la taladradora por medio de unas mordazas. 

3. Se puntea el centro del agujero con un granete. 

4. Se elige la broca adecuada y se monta en el portabrocas. 

5. Se inicia la operación, acercando la broca lentamente al material. De hecho, la velocidad de avance viene determinado por el tipo de broca y la dureza del material. 

-Torneado ( toned )

El torneado es la operación mecánica que consiste en labrar o mecanizar una gran variedad de cuerpos de revolución (cilindros, conos o esferas) y en practicar roscas de cualquier perfil. 

El torno es la herramienta que nos permite fabricar piezas de revolución, es decir, cuya sección transversal tiene forma circular. 

El trabajo del torno consiste básicamente, en hacer girar la pieza que hay que fabricar sobre su eje de rotación al mismo tiempo que la herramienta de corte intercambiable(denominada cuchilla) avanza longitudinalmente con movimiento uniforme. Esta cuchilla dispone de un filo para arrancar material en forma de viruta. 

Existen varios tipos de torno, siendo el más usado el torno paralelo (figura siguiente), en el que se trabajan las piezas situadas horizontalmente. 

El torno consta de: 

A. Bancada ( brench ): parte robusta que sirve de soporte al resto. 

B. Cabezal fijo: Situado en uno de los extremos de la máquina. Dispone de un plato (G), en el que se fija un de los extremos de la pieza que se va a tornear. Un motor le imprime giro al cabezal fijo y, por lo tanto, la pieza gira (diferentes velocidades). 

C. Cabezal móvil (contrapunta): Se encuentra en el extremo opuesto al cabezal fijo y se puede desplazar por medio de unas guías a lo largo del torno, es decir, longitudinalmente. 

D. Carro principal o longitudinal: puede deslizarse paralelamente a la pieza 

E. Carro transversal: se desliza sobre la parte superior del carro principal y su movimiento es perpendicular a la pieza 

F. Carro portaútiles: Situado sobre el carro transversal y se apoya sobre una plataforma giratoria, por lo que puede fijarse en cualquier posición. Es el que lleva las cuchillas de corte. 

- Roscado

 Concepto de rosca

Una rosca está formada por el enrollamiento helicoidal de un prisma llamado vulgarmente filete, ejecutado en el exterior o interior de una superficie de revolución,generalmente cilíndrica, que le sirve de núcleo. 

Si la rosca está elaborada en el exterior de la superficie, se denomina rosca exterior o tornillo (fig. adjunta, a).

Si la rosca está elaborada en el interior de la superficie, se denomina rosca interior o tuerca (fig. adjunta, b). 

El conjunto de tornillo y tuerca forman un medio de unión roscado y no se concibe un tornillo sin una tuerca, ni una tuerca sin su tornillo.

Tipos de rosca ( type thread )

Según la forma del filete, las roscas pueden clasificarse en:

-Rosca triangular: recibe este nombre cuando el prisma o filete que engendra la rosca tiene su sección parecida a un triángulo. Es la más utilizada en la industria, por destinarse a la sujeción de piezas. 

-Rosca cuadrada: Es la engendrada por un filete de sección cuadrada. No está normalizada, por lo que en la actualidad tiende a desaparecer. 

-Rosca trapecial: Es la engendrada por un filete cuya sección es un trapecio isósceles.Se emplea mucho en husillos de máquinas herramientas, para conseguir movimientos de translación. 

-Rosca redonda: Esta rosca es utilizada en husillos que tengan que soportar esfuerzos grandes y bruscos. Es la rosca de mejores condiciones mecánicas, pero de difícil elaboración. 

-Rosca en diente de sierra: Es la engendrada por un filete cuya sección esa proximadamente un trapecio rectángulo. Rosca de difícil elaboración, pero muy resistente alos esfuerzos axiales en un solo sentido. Es muy utilizada en artillería y prensas.

ROSCA A DERECHAS Y A IZQUIERDAS. Una rosca es a derechas cuando penetra al girar hacia la derecha y es a izquierdas cuando penetra al girar hacia la izquierda. 

Para distinguir si un tornillo presenta su rosca a derechas o a izquierdas, se coloca el eje del tornillo en un plano inferior y perpendicular al observador. Si la hélice o filete se aleja hacia la derecha, el tornillo es a derechas, figura (a), pero si se aleja hacia la izquierda,entonces el tornillo es a izquierdas, figura (b). 

Para distinguir el sentido de rosca en las tuercas, se procede como en el tornillo, pero ha de tenerse en cuenta que los hilos visibles son los de la parte inferior; por tanto, cuando se alejan hacia la izquierda la rosca es a derechas.

Debido a su importancia, las roscas se han unificado en cuanto a la forma de su perfil y a sus dimensiones. La más extendida es, con mucho, la de perfil triangular. 

Puede ser: métrica (ISO), en la que todos los flancos del filete forman entre sí un ángulo de 60° y las crestas de los filetes se hallan truncadas mientras que los fondos son redondeados, y Whitworth, que se caracteriza por un ángulo de 55° entre los flancos de los filetes y por sus crestas y fondos redondeados.

Las roscas métricas se designan dando el diámetro exterior y el paso de las mismas en milímetros (ejemplo: M 8x 1, diámetro de 8 mm y paso de 1 mm).
Las roscas Whitworth se designan dando el diámetro exterior en fracciones de pulgada seguido de la letra W (ejemplo: 5/8 W). Si son roscas no unificadas, se añade el número de filetes por pulgada.

En el caso de tuercas, se mide el diámetro del núcleo (el más pequeño del roscado), que corresponde ál diámetro de garganta de los filetes del tornillo; sin embargo, la designación se efectúa dando el mayor diámetro de la rosca, que corresponde al diámetro exterior del tornillo destinado a unirse con dicha tuerca.

 Procedimiento de roscado

Estos dos enlaces nos enseñan las herramientas y como debemos hacer para hacer una rosca, bien no tengamos nada o bien la hallamos pasado.

En el primer enlace nos enseña las herramientas necesarias para el proceso y en el segundo que se puede hacer una nueva rosca cuando tenemos una rosca pasada.

http://www.motonube.com/roscas/

http://www.youtube.com/watch?v=p_pSfmnicsE

El Acero

¿Qué es el acero? Microconstituyentes, estructuras cristalinas.

Acero ( Steel ): Es toda aleación Fe-C entre 0,008% y 1,76% de Carbono.

El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,075% en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal relativamente duro y tenaz.

La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03% y el 1,075%, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.

Usualmente se define al acero como una aleación de hierro y carbono con contenido de carbono 

entre unas pocas centésimas y 2 % (en peso). En los aceros de baja aleación pueden encontrarse otros 

elementos hasta una cantidad total acumulada de 5%; cuando se encuentran en cantidades superiores se los 

denomina aceros fuertemente aleados, tal como los de herramientas y los inoxidables. 

Los aceros pueden presentar una gran variedad de propiedades según su composición química y las 

fases y constituyentes presentes, lo que eventualmente, depende del tratamiento térmico.

El hierro puro presenta tres estados alotrópicos a medida que se incrementa la temperatura desde la temperatura ambiente:

• Hasta los 911 °C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y recibe la denominación de hierro α o ferrita. Es un material dúctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagnético hasta los 768 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad). La ferrita puede disolver muy pequeñas cantidades de carbono

• Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras (FCC) y recibe la denominación de hierro γ o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y es paramagnética.

• Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y recibe la denominación de hierro δ que es en esencia el mismo hierro alfa pero con parámetro de red mayor por efecto de la temperatura.

A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado líquido.

Si se añade carbono al hierro, sus átomos podrían situarse simplemente en los intersticios de la red cristalina de éste último; sin embargo en los aceros aparece combinado formando carburo de hierro (Fe₃C), es decir, un compuesto químico definido y que recibe la denominación de cementita de modo que los aceros al carbono están constituidos realmente por ferrita y cementita.

El acero es una estructura cristalina de moléculas de hierro intercaladas con moléculas de carbono, cuyo nombre correcto es "cementita". La dureza y maleablidad del acero depende no sólo del contenido de carbono, sino de cómo se unen sus moléculas unas con otras. Las tensiones internas en la estructura cristalina del acero aumentarán o disminuirán dependiendo de la temperatura a la que está sujeto y la velocidad a la que es enfriado el acero líquido.

 Características físicas de los aceros.

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:

• Su densidad media es de 7850 kg/m³.
• En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.
• El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1.510 °C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en general la temperatura necesaria para la fusión aumenta a medida que se aumenta el porcentaje de carbono y de otros aleantes. (excepto las aleaciones eutécticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C.¹⁵
• Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.
• Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.
• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.
• Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lámina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.
• Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.
• Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.
• La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos.
• Se puede soldar con facilidad.
• La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo. 
• Posee una alta conductividad eléctrica. 
• Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. 
• Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. 

 Diagrama hierro-carbono ( iron-carbon )

En el diagrama de equilibrio o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente`, de tal forma que el proceso de mezcla se realiza completamente.

 Clasificación de los aceros en función del porcentaje de carbono.

Es una clasificación general empleada para dar una idea de las propiedades de los aceros según los elementos que contenga.

- Aceros al carbono: son aquellos aceros que contienen menos del 3% en elementos                       diferentes al hierro                                           o carbono.

- Aceros de alto carbono: contiene más de 0,5% de carbono.

- Aceros de bajo carbono: contiene menos de 0.3% de carbono.

- Aceros de mediano carbono: contiene entre 0.3 y 0.5% de carbono.

     Acero de aleación: acero que contiene otro metal que fue añadido                                            intencionalmente con el fin de     mejorar ciertas          propiedades del metal.

Clasificación del acero por su contenido de Carbono:

- Aceros Extrasuaves: su contenido de carbono varia entre el 0.1 y el 0.2%

- Aceros suaves: su contenido de carbono esta entre el 0.2 y 0.3%

- Aceros semisuaves: su contenido de carbono oscila entre 0.3 y el 0.4%

- Aceros semiduros: su carbono está presente entre 0.4 y 0.5%

- Aceros duros: la presencia de carbono varia entre 0.5 y 0.6%

- Aceros extraduros: El contenido de carbono que presentan esta entre el 0.6 y el 07 %

Relación entre características físicas y tamaño de grano.- Otros productos siderurgicos y sus características.

Se han estudiado tanto aceros estables como metaestables para valorar las diferencias de comportamiento, considerando varias coladas de cada material para promediar los resultados y obtener un comportamiento más robusto de los estimadores. Se ha procedido a una preparación y adecuación de las probetas, previa a su ensayo en laboratorio. Se han observado los comportamientos habituales de modo que, a mayor número de tamaño de grano según norma ASTM, mayor límite elástico y resistencia a la tracción y menor alargamiento; llevándose a cabo estudios de detalle de valores de las tendencias de crecimiento, comportamiento comparado de estables y metaestables y valorándose cuidadosamente la influencia del níquel presente en el material. Finalmente se presentan las principales conclusiones y valoraciones, y un estudio estadístico de las propiedades mecánicas y de las distintas coladas para lograr una mejor predicción de comportamiento.

Los productos siderúrgicos derivados del acero y del hierro son, con mucha diferencia, los más utilizados de los metales conocidos, siendo su producción mundial superior en veinte veces a la de los demás metales. 

Fundición de hierro 160.000 

Cobre 2.865 

Aluminio 1.790 

Plomo 1.760                 miles de toneladas

Cinc 2.223 

Níquel 110 

Estaño 175 

Los productos siderúrgicos ( iron and steel ): son productos siderúrgicos que se obtienen por la reducción de los óxidos de hierro en los altos hornos, en los que se introducen los minerales, combustibles, fundentes y aire. Dependiendo del contenido en carbono de la aleación de hierro encontramos tres tipos:

           -Fundición: Son aleaciones hierro-carbono con contenidos de entre el 1.7 al 6.7% de                         carbono.

           -Hierros: reciben este nombre los aceros extrasuaves con 0.05 a 0.15% de carbono.

          -Aceros: son aleaciones con menos del 2% de carbono. De carácter maleable, templan                  bien debido a que                        su contenido de carbono supera el 0,25%. Al                             aumentar el porcentaje de carbono, mejoran                                 ciertas propiedades                   como la resistencia a la tracción, límite elástico y dureza. Sin embargo                                           disminuye la ductibilidad, resiliencia y alargamiento de rotura. 

                       -Se distinguen diferencian varios  tipos:

• Aceros ordinarios: se clasifican en función de su contenido en carbono. Pertenecen a este tipo los denominados F-115 y F-145, que se utilizan en la fabricación de ejes para anclajes y chapas.

• Aceros aleados: son aceros a los que se añaden elementos adicionales al hierro y al carbono para modificar sus propiedades. Normalmente incorporan manganeso, níquel, cromo, molibdeno, vanadio, wolframio, silicio, etc. De esta manera el cromo aumenta la dureza y constituye la base de los aceros inoxidables, el wolframio se usa en aceros rápidos para la fabricación de herramientas, el níquel hace aumentar la tenacidad. Existen los siguientes tipos:

• -Aceros aleados de gran resistencia: para usos en los que sea necesaria una gran resistencia a la tracción con buena tenacidad y resiliencia. Se encuentran aceros al níquel, cromo-níquel, cromo-molibdeno y cromo-níquel-molibdeno. Se emplea para pitones y clavos y tornillos de hielo.

• -Aceros de gran elasticidad: deben tener suficiente resiliencia sin que disminuya mucho el límite elástico.

• -Aceros de cementación: son aceros de bajo contenido en carbono que se destinan a la fabricación de piezas cuyo núcleo debe ser tenaz y su superficie muy dura y resistente. Se logran sometiendo a las piezas a un proceso de carburación superficial. 

• -Aceros inoxidables: son aceros destinados a resistir el efecto corrosivo de los medios naturales o industriales. Están constituidos por mezclas de cromo con contenidos de carbono que le dan dureza. En materiales de montaña se utilizan los denominados 18-8 (18% de cromo, 8% de níquel y 18-12 (18% de manganeso y 12% de cromo) ambos con contenidos en carbono menor del 0.1%.

• -Aceros de alto contenido en carbono: incorporan adicionalmente cromo y wolframio, que proporcionan dureza y resistencia al desgaste.

• -Aceros rápidos: utilizados en la fabricación de herramientas cortantes, como el llamado 18-4-1 (18% de Wolframio, 4% de cromo, 1 % de vanadio y 0. 7-0.8% de carbono). En el desarrollo de nuestras actividades en montaña sólo encontraremos este tipo de aceros en las brocas de "widia", que usamos para taladrar la roca.

Aleantes y características que aportan al acero.

A continuación se listan algunos de los efectos de los elementos aleantes en el acero:

• Aluminio ( aluminiun ): se usa en algunos aceros de nitruración al Cr-Al-Mo de alta dureza en concentraciones cercanas al 1% y en porcentajes inferiores al 0,008% como desoxidante en aceros de alta aleación.

• Boro ( boron ): en muy pequeñas cantidades (del 0,001 al 0,006%) aumenta la templabilidad sin reducir la maquinabilidad, pues se combina con el carbono para formar carburos proporcionando un revestimiento duro. Es usado en aceros de baja aleación en aplicaciones como cuchillas de arado y alambres de alta ductilidad y dureza superficial. Utilizado también como trampa de nitrógeno, especialmente en aceros para trefilación, para obtener valores de N menores a 80 ppm.

• Cobalto: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la resistencia y la dureza en caliente. Es un elemento poco habitual en los aceros. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros. Se usa en los aceros rápidos para herramientas y en aceros refractarios.

• Cromo ( chomium) : Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros elementos, mejora la resistencia a la corrosión. Aumenta la profundidad de penetración del endurecimiento por tratamiento termoquímico como la carburación o la nitruración. Se usa en aceros inoxidables, aceros para herramientas y refractarios. También se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc.

• Molibdeno: es un elemento habitual del acero y aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad. Los aceros inoxidables austeníticos contienen molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.

• Nitrógeno ( nitrogen ): se agrega a algunos aceros para promover la formación de austenita.

• Níquel ( nickel ): es un elemento gammageno permitiendo una estructura austenítica a temperatura ambiente, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a la corrosión.

• Plomo: el plomo no se combina con el acero, se encuentra en él en forma de pequeñísimos glóbulos, como si estuviese emulsionado, lo que favorece la fácil mecanización por arranque de viruta, (torneado, cepillado, taladrado, etc.) ya que el plomo es un buen lubricante de corte, el porcentaje oscila entre 0,15% y 0,30% debiendo limitarse el contenido de carbono a valores inferiores al 0,5% debido a que dificulta el templado y disminuye la tenacidad en caliente. Se añade a algunos aceros para mejorar mucho la maquinabilidad.

• Silicio: aumenta moderadamente la templabilidad. Se usa como elemento desoxidante. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.

• Titanio: se usa para estabilizar y desoxidar el acero, mantiene estables las propiedades del acero a alta temperatura. Se utiliza su gran afinidad con el Carbono para evitar la formación de carburo de hierro al soldar acero.

• Wolframio: también conocido como tungsteno. Forma con el hierro carburos muy complejos estables y durísimos, soportando bien altas temperaturas. En porcentajes del 14 al 18 %, proporciona aceros rápidos con los que es posible triplicar la velocidad de corte de los aceros al carbono para herramientas.

• Vanadio: posee una enérgica acción desoxidante y forma carburos complejos con el hierro, que proporcionan al acero una buena resistencia a la fatiga, tracción y poder cortante en los aceros para herramientas.
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Tratamientos térmicos. Explicar en base a diagrama Fe-C y desarrollar sus diagramas TTT.

Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar significativamente las propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los tratamientos térmicos cambian la microestructura del material, con lo que las propiedades macroscópicas del acero también son alteradas.

Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición química son:

• temple
• revenido
• recocido
• normalizado

Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales. Entre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial de las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poder lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o aumentar la resistencia a lacorrosión.

• Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.
• Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y 525 °C, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno.
• Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C.
• Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoníaco (NH₃) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.
• Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 °C) en un baño de sales.

Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento térmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se expone a dichas condiciones al material. Otro factor determinante es la forma en la que el acero vuelve a la temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir su inmersión en aceite o el uso del aire como refrigerante.

El método del tratamiento térmico, incluyendo su enfriamiento, influye en que el acero tome sus propiedades comerciales.

Según ese método, en algunos sistemas de clasificación, se le asigna un prefijo indicativo del tipo. Por ejemplo, el acero O-1, o A2, A6 (o S7) donde la letra "O" es indicativo del uso de aceite (del inglés: oil quenched), y "A" es la inicial de aire; el prefijo "S" es indicativo que el acero ha sido tratado y considerado resistente al golpeo (Shock resistant).

Diagrama Fe-C

Es un hecho experimental que cuando un acero es calentado o enfriado se pueden llegar a producir cambios en su estructura, cambios de fase.

Llamaremos fase a cada una de las partes homogéneas físicamente separables en un sistema formado por uno o varios componentes.

Centrándonos en los aceros un cambio de fase será pues un proceso en el que el acero cambie de estructura interna y por tanto de propiedades físicas.

A la temperatura a la que se producen cada uno de estos cambios se le conoce como “punto crítico”.

El estudio de estas transformaciones se realiza desde un doble punto de vista.

Por un lado estudiaremos la termodinámica del proceso: a través de los diagramas Fe-C se determinará el estado de equilibrio que alcanzaría el sistema en unas conciones dadas de composición y temperatura.

Por otro lado se estudia la cinética (la velocidad) del proceso, es decir, el estado que realmente alcanza el sistema en función de la velocidad a la que se realiza el enfriamiento. Para ello utilizaremos los diagramas TTT.

- Diagrama Fe-C Si representamos en un gráfico temperatura- composición los puntos en los que se producen estas transformaciones, obtendremos unas líneas que se corresponden con las condiciones de las transformaciones. Las líneas más importantes que se obtienen reciben los siguientes nombres: A1(Ac1ó Ar1): Temperatura del eutectoide.  A3(Ac3o Ar3): Línea de transformación alotrópica de austenita en ferrita. Am(Acmo Arm): Curva de pérdida de solubilidad de carbono en la austenita. En el diagrama Fe-C puede verse como cuando un acero con un contenido bajo en carbono es enfriado lentamente, su estructura estará formada principalmente por ferrita. Si se trata de un acero de alto contenido en carbono se favorece la formación de cementita dura. Y para aceros de un 0.8 % de carbono la estructura obtenida es 100 % perlítica. Para el estudio de las transformaciones de fase del acero se utilizará el acero eutectoide. Este acero es el que se corresponde con una composición del 0.8%C y un estructura 100% de perlita. Para el resto de los aceros habrá que tener en cuenta la presencia de otros constituyentes estructurales, como la ferrita y la cementita.