{"id":112916,"date":"2021-08-26T17:00:44","date_gmt":"2021-08-26T16:00:44","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/cuales-son-las-propiedades-del-acero-al-carbono-definicion\/"},"modified":"2021-10-01T08:19:47","modified_gmt":"2021-10-01T07:19:47","slug":"cuales-son-las-propiedades-del-acero-al-carbono-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/cuales-son-las-propiedades-del-acero-al-carbono-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfCu\u00e1les son las propiedades del acero al carbono? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
Los aceros al carbono son aleaciones de hierro-carbono en las que las propiedades se derivan principalmente de la presencia de carbono. La adici\u00f3n de una peque\u00f1a cantidad de carbono no met\u00e1lico al hierro cambia su gran ductilidad por una mayor resistencia. Propiedades del acero al carbono <\/div><\/div>\n
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\"Diagrama<\/a><\/dt>\n
En la figura, est\u00e1 el diagrama de fases de hierro-carburo de hierro (Fe-Fe3C). El porcentaje de carbono presente y la temperatura definen la fase de la aleaci\u00f3n hierro-carbono y por tanto sus caracter\u00edsticas f\u00edsicas y propiedades mec\u00e1nicas. El porcentaje de carbono determina el tipo de aleaci\u00f3n ferrosa: hierro, acero o fundici\u00f3n. Fuente: wikipedia.org L\u00e4pple, Volker – W\u00e4rmebehandlung des Stahls Grundlagen. Licencia: CC BY-SA 4.0<\/dd>\n<\/dl>\n<\/div>\n

Los aceros al carbono<\/strong> son aleaciones de hierro y carbono que pueden contener concentraciones apreciables de otros elementos de aleaci\u00f3n. Los aceros al carbono simples<\/strong> son aleaciones de hierro y carbono cuyas propiedades se derivan principalmente de la presencia de carbono. Algunos elementos incidentales como el manganeso, el silicio, el azufre y el f\u00f3sforo est\u00e1n presentes en peque\u00f1as cantidades debido al m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n de los aceros y, sin modificar las propiedades mec\u00e1nicas. Agregar una peque\u00f1a cantidad de carbono no met\u00e1lico al hierro cambia su gran ductilidad<\/strong> por una mayor resistencia<\/strong>. Debido a su muy alta resistencia, pero a\u00fan sustancial dureza, y su capacidad de ser alterada en gran medida por el tratamiento t\u00e9rmico<\/strong><\/a>, el acero es una de las aleaciones ferrosas m\u00e1s \u00fatiles y comunes en el uso moderno. Existen miles de aleaciones que tienen diferentes composiciones y \/ o tratamientos t\u00e9rmicos. Las propiedades mec\u00e1nicas son sensibles al contenido de carbono, que normalmente es inferior al 1,0% en peso.<\/p>\n

Propiedades del acero al carbono<\/h2>\n

Las propiedades de los materiales<\/strong> son propiedades <\/strong>intensivas<\/strong>, lo que significa que son independientes de la cantidad<\/strong> de masa y pueden variar de un lugar a otro dentro del sistema en cualquier momento. La base de la ciencia de los materiales consiste en estudiar la estructura de los materiales y relacionarlos con sus propiedades (mec\u00e1nicas, el\u00e9ctricas, etc.). Una vez que un cient\u00edfico de materiales conoce esta correlaci\u00f3n estructura-propiedad, puede pasar a estudiar el rendimiento relativo de un material en una aplicaci\u00f3n determinada. Los principales determinantes de la estructura de un material y, por tanto, de sus propiedades son sus elementos qu\u00edmicos constituyentes y la forma en que se ha procesado hasta su forma final.<\/p>\n

Propiedades mec\u00e1nicas del acero al carbono<\/h3>\n

Los materiales se eligen con frecuencia para diversas aplicaciones porque tienen combinaciones deseables de caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas. Para aplicaciones estructurales, las propiedades de los materiales son cruciales y los ingenieros deben tenerlas en cuenta.<\/p>\n

Resistencia del acero al carbono<\/h3>\n

En mec\u00e1nica de materiales, la resistencia de un material<\/strong><\/a> es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones pl\u00e1sticas. La resistencia de los materiales<\/strong> b\u00e1sicamente considera la relaci\u00f3n entre las cargas externas<\/strong> aplicadas a un material y la deformaci\u00f3n<\/strong> resultante o cambio en las dimensiones del material. La resistencia de un material<\/strong> es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones pl\u00e1sticas.<\/p>\n

Resistencia a la tracci\u00f3n<\/h3>\n

La resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n del acero con bajo contenido de carbono se encuentra entre 400 y 550 MPa.<\/p>\n

\"Resistencia<\/a>La m\u00e1xima resistencia a la tracci\u00f3n<\/strong><\/a> es la m\u00e1xima en la curva de<\/a> ingenier\u00eda de tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n<\/a>. Esto corresponde a la tensi\u00f3n m\u00e1xima <\/strong>que puede ser sostenido por una estructura en tensi\u00f3n. La resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n a menudo se reduce a \u00abresistencia a la tracci\u00f3n\u00bb o incluso a \u00abm\u00e1xima\u00bb. Si se aplica y se mantiene esta tensi\u00f3n, se producir\u00e1 una fractura. A menudo, este valor es significativamente mayor que el l\u00edmite el\u00e1stico (entre un 50 y un 60 por ciento m\u00e1s que el rendimiento para algunos tipos de metales). Cuando un material d\u00factil alcanza su m\u00e1xima resistencia, experimenta un estrechamiento donde el \u00e1rea de la secci\u00f3n transversal se reduce localmente. La curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n no contiene una tensi\u00f3n mayor que la resistencia m\u00e1xima. Aunque las deformaciones pueden seguir aumentando, la tensi\u00f3n suele disminuir despu\u00e9s de que se ha alcanzado la resistencia m\u00e1xima. Es una propiedad intensiva; por lo tanto, su valor no depende del tama\u00f1o de la muestra de prueba. Sin embargo, depende de otros factores, como la preparaci\u00f3n de la muestra, temperatura<\/strong> del entorno de prueba y del material. Las resistencias a la tracci\u00f3n<\/strong> m\u00e1xima var\u00edan desde 50 MPa para un aluminio hasta 3000 MPa para aceros de muy alta resistencia.<\/p>\n

L\u00edmite de elasticidad<\/h3>\n

El l\u00edmite el\u00e1stico del acero con bajo contenido de carbono es de 250 MPa.<\/p>\n

El punto de fluencia<\/strong><\/a> es el punto en una curva de tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n<\/a> que indica el l\u00edmite del comportamiento el\u00e1stico y el comportamiento pl\u00e1stico inicial. L\u00edmite de elasticidad<\/strong> es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse pl\u00e1sticamente, mientras que el l\u00edmite el\u00e1stico es el punto donde comienza la deformaci\u00f3n no lineal (el\u00e1stica + pl\u00e1stica). Antes del l\u00edmite el\u00e1stico, el material se deformar\u00e1 el\u00e1sticamente y volver\u00e1 a su forma original cuando se elimine la tensi\u00f3n aplicada. Una vez que se supera el l\u00edmite de fluencia, una fracci\u00f3n de la deformaci\u00f3n ser\u00e1 permanente e irreversible. Algunos aceros y otros materiales exhiben un comportamiento denominado fen\u00f3meno de l\u00edmite el\u00e1stico. Los l\u00edmites de elasticidad var\u00edan de 35 MPa para un aluminio de baja resistencia a m\u00e1s de 1400 MPa para aceros de muy alta resistencia.<\/p>\n

M\u00f3dulo de Young<\/h3>\n

El m\u00f3dulo de Young del acero con bajo contenido de carbono<\/strong> es de 200 GPa.<\/p>\n

El m\u00f3dulo de Young<\/a> es el m\u00f3dulo el\u00e1stico para esfuerzos de tracci\u00f3n y compresi\u00f3n en el r\u00e9gimen de elasticidad lineal de una deformaci\u00f3n uniaxial y generalmente se eval\u00faa mediante ensayos de tracci\u00f3n. Hasta una tensi\u00f3n l\u00edmite, un cuerpo podr\u00e1 recuperar sus dimensiones al retirar la carga. Las tensiones aplicadas hacen que los \u00e1tomos de un cristal se muevan desde su posici\u00f3n de equilibrio. Todos los \u00e1tomos<\/a> se desplazan en la misma cantidad y a\u00fan mantienen su geometr\u00eda relativa. Cuando se eliminan las tensiones, todos los \u00e1tomos vuelven a sus posiciones originales y no se produce ninguna deformaci\u00f3n permanente. Seg\u00fan la ley de Hooke<\/a>,<\/strong> la tensi\u00f3n es proporcional a la deformaci\u00f3n (en la regi\u00f3n el\u00e1stica) y la pendiente es el m\u00f3dulo de Young<\/strong>. El m\u00f3dulo de Young es igual a la tensi\u00f3n longitudinal dividida por la deformaci\u00f3n.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Dureza del acero al carbono<\/h2>\n

La dureza Brinell del acero con bajo contenido de carbono<\/strong> es de aproximadamente 120 MPa.<\/p>\n

\"N\u00famero<\/a>En la ciencia de los materiales, la dureza<\/strong><\/a> es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie<\/strong> (deformaci\u00f3n pl\u00e1stica localizada<\/strong>) y el rayado<\/strong>. La dureza<\/strong> es probablemente la propiedad del material menos definida porque puede indicar resistencia al rayado, resistencia a la abrasi\u00f3n, resistencia a la indentaci\u00f3n o incluso resistencia a la deformaci\u00f3n o deformaci\u00f3n pl\u00e1stica localizada. La dureza es importante desde el punto de vista de la ingenier\u00eda porque la resistencia al desgaste por fricci\u00f3n o erosi\u00f3n por vapor, aceite y agua generalmente aumenta con la dureza.<\/p>\n

La prueba de dureza Brinell<\/strong><\/a> es una de las pruebas de dureza por indentaci\u00f3n, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esf\u00e9rico<\/strong> durobajo una carga espec\u00edfica en la superficie del metal que se va a probar. La prueba t\u00edpica utiliza una bola de acero endurecido <\/strong>de 10 mm (0,39 pulg.) De di\u00e1metro  como penetrador con una fuerza de 3000 kgf (29,42 kN; 6,614 lbf). La carga se mantiene constante durante un tiempo determinado (entre 10 y 30 s). Para materiales m\u00e1s blandos, se usa una fuerza menor; para materiales m\u00e1s duros, una bola de carburo de tungsteno<\/strong> se sustituye por la bola de acero.<\/p>\n

La prueba proporciona resultados num\u00e9ricos para cuantificar la dureza de un material, que se expresa mediante el n\u00famero de dureza Brinell<\/strong> – HB<\/strong>. El n\u00famero de dureza Brinell est\u00e1 designado por las normas de prueba m\u00e1s com\u00fanmente utilizadas (ASTM E10-14 [2] e ISO 6506-1: 2005) como HBW (H de dureza, B de Brinell y W del material del penetrador, tungsteno (wolfram) carburo). En las normas anteriores se utilizaba HB o HBS para referirse a las medidas realizadas con penetradores de acero.<\/p>\n

El n\u00famero de dureza Brinell<\/strong> (HB) es la carga dividida por el \u00e1rea de la superficie de la muesca. El di\u00e1metro de la impresi\u00f3n se mide con un microscopio con una escala superpuesta. El n\u00famero de dureza Brinell se calcula a partir de la ecuaci\u00f3n:<\/p>\n

\"Ensayo<\/a><\/p>\n

Existe una variedad de m\u00e9todos de prueba de uso com\u00fan (por ejemplo, Brinell, Knoop<\/a>, Vickers<\/a> y Rockwell<\/a>). Hay tablas disponibles que correlacionan los n\u00fameros de dureza de los diferentes m\u00e9todos de prueba donde la correlaci\u00f3n es aplicable. En todas las escalas, un n\u00famero de dureza alto representa un metal duro.<\/p>\n

Propiedades t\u00e9rmicas del acero al carbono<\/h2>\n

Las propiedades t\u00e9rmicas<\/strong>  de los materiales se refieren a la respuesta de los materiales a los cambios de  thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/\u00bb data-mce-href=\u00bbhttps:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/\u00bb>temperatura y a la aplicaci\u00f3n de calor<\/a>. A medida que un s\u00f3lido absorbe thermodynamics<\/a>\/what-is-energy-physics\/\u00bb data-mce-href=\u00bbhttps:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics<\/a>\/what-is-energy-physics\/\u00bb>energ\u00eda en forma de calor, su temperatura aumenta y sus dimensiones aumentan. Pero los diferentes materiales reaccionan<\/strong> a la aplicaci\u00f3n de calor de manera diferente<\/strong>.<\/p>\n

La capacidad calor\u00edfica<\/a>, la expansi\u00f3n t\u00e9rmica<\/a> y la conductividad t\u00e9rmica<\/a> son propiedades que a menudo son cr\u00edticas en el uso pr\u00e1ctico de s\u00f3lidos.<\/p>\n

Punto de fusi\u00f3n del acero al carbono<\/h3>\n

El punto de fusi\u00f3n del acero con bajo contenido de carbono<\/strong> es de alrededor de 1450\u00b0C.<\/p>\n

En general, la fusi\u00f3n<\/strong>  es un cambio<\/strong> de fase<\/strong> de una sustancia de la fase s\u00f3lida a la l\u00edquida. El punto<\/strong><\/a> de fusi\u00f3n<\/strong><\/a> de una sustancia es la temperatura a la que se produce este cambio de fase. El  punto de fusi\u00f3n <\/strong> tambi\u00e9n define una condici\u00f3n en la que el s\u00f3lido y el l\u00edquido pueden existir en equilibrio.<\/p>\n

Conductividad t\u00e9rmica del acero al carbono<\/h3>\n

El acero con bajo contenido de carbono es una sustancia de m\u00faltiples elementos, principalmente de hierro, con adiciones de carbono e impurezas. La conductividad t\u00e9rmica del hierro forjado es de alrededor de 50 W\/(mK).<\/p>\n

Las caracter\u00edsticas de transferencia de calor de un material s\u00f3lido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad t\u00e9rmica<\/strong><\/a>, k (o \u03bb), medida en W\/mK<\/strong>. Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a trav\u00e9s de un material por  conducci\u00f3n<\/a>. Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se<\/strong><\/a>  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (s\u00f3lido, l\u00edquido o gas), por lo tanto, tambi\u00e9n se define para l\u00edquidos y gases.<\/p>\n

La  conductividad t\u00e9rmica<\/strong><\/a>  de la mayor\u00eda de los l\u00edquidos y s\u00f3lidos var\u00eda con la temperatura. Para los vapores, tambi\u00e9n depende de la presi\u00f3n. En general:<\/p>\n

\"conductividad<\/a><\/p>\n

La mayor\u00eda de los materiales son casi homog\u00e9neos, por lo que normalmente podemos escribir  k = k (T)<\/strong>. Se asocian definiciones similares con conductividades t\u00e9rmicas en las direcciones y y z (ky, kz), pero para un material is\u00f3tropo, la conductividad t\u00e9rmica es independiente de la direcci\u00f3n de transferencia, kx = ky = kz = k.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

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<\/span>References:<\/div>
Ciencia de los materiales:\n

Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
Departamento de Energ\u00eda de EE . UU., Ciencia de Materiales. Manual de Fundamentos del DOE, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
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Eberhart, Mark (2003). Por qu\u00e9 se rompen las cosas: entender el mundo a trav\u00e9s de la forma en que se desmorona. Armon\u00eda. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introducci\u00f3n a la Termodin\u00e1mica de Materiales (4\u00aa ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
Gonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. y Mancini, HL (2004). Introducci\u00f3n a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingenier\u00eda, ciencia, procesamiento y dise\u00f1o (1\u00aa ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducci\u00f3n a la ingenier\u00eda nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
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Consulte m\u00e1s arriba:
Aceros al carbono <\/span><\/a> <\/p><\/div><\/div>

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Esperamos que este art\u00edculo, Propiedades del acero al carbono<\/strong> , le ayude. Si es as\u00ed, danos un me gusta<\/strong> en la barra lateral. El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Esperamos que este art\u00edculo, Propiedades del acero al carbono , le ayude. Si es as\u00ed, danos un me gusta en la barra lateral. El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"\n\u00bfCu\u00e1les son las propiedades del acero al carbono? Definici\u00f3n | Propiedades materiales<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Los aceros al carbono son aleaciones de hierro-carbono en las que las propiedades se derivan principalmente de la presencia de carbono. La adici\u00f3n de una peque\u00f1a cantidad de carbono no met\u00e1lico al hierro cambia su gran ductilidad por una mayor resistencia. 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