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NNONOOMMMEEENNNCCCLLLAAATTTUUURRRAAA DDDEEE LLLOOOSSS AAACCCEEERRROOOSSS
La nomenclatura de los aceros se puede
representar de la siguiente manera:
“Torre de Babel”.
Existen tantas formas diferentes para designar un mismo acero como países e
instituciones relacionadas a su fabricación y uso.
Restringiéndonos, en esta introducción, sólo al sistema americano, son relevantes la
influencia de instituciones como las siguientes, en la designación de aceros y normas de
fabricación para diferentes productos:
- ASTM (American Sociaty for Tesing and Materials),
- AISI (American Iron and Steel Institute),
- ASME (American Sociaty of Mechanical Engineers),
- SAE ( (Sociaty of Automotive Engineers),
- ANSI (American National Standars Institute),
- ACI (Alloy Casting Institute),
- AWS (American Welding Sociaty)
Hasta 1993, los metales ferrosos eran aquellos cuyo contenido en hierro era igual o
superior a 50% en peso.
Actualmente se considera acero a una aleación cuyo contenido porcentual de hierro en
peso, es superior al de cualquier otro componente de la aleación y con un contenido en
carbono que no supere el 2%.
Las diferentes designaciones que se van a estudiar a continuación, son:
A) Designación según el Instituto del Hierro y del Acero
B) Designación según la norma U.N.E. 36009
C) Designación AISI-SAE
D) Designación según el sistema U.N.S.
E) Designación según el sistema A.C.I.
F) Designación E.N.
A) Designación según el Instituto del Hierro y del Acero:
El Instituto del Hierro y del Acero (ahora CNIM) clasificó los materiales metalúrgicos en 5 clases :
F - Aleaciones férreas.
L - Aleaciones ligeras.
C - Aleaciones de cobre.
V - Aleaciones varias.
S – Productos sinterizados.
La clase de las aleaciones férreas se divide en 9 series :
F-100 = Aceros finos de construcción general.
F-200 = Aceros finos de usos especiales.
F-300 = Aceros resistentes a la oxidación y corrosión.
F-400 = Aceros de emergencia (actualmente se ha suprimido).
F-500 = Aceros para herramientas.
F-600 = Aceros comunes.
F-700 = Aceros para moldear.
F-800 = Fundiciones.
F-900 = Aleaciones férreas especiales.
Cada una de estas series se subdivide en grupos , según la clasificación siguiente:
SERIE F-100 DE ACEROS FINOS DE CONSTRUCCIÓN GENERAL.
- Grupo F-110: Aceros al carbono (piezas que no exijan elevadas características).
- Grupo F-120 y 130: Aceros aleados de gran resistencia (piezas de alta resistencia).
- Grupo F-140: Aceros de gran elasticidad (muelles, ballestas, etc.).
- Grupos F-150, F-160: Aceros para cementar.
- Grupo F-170: Aceros para nitrurar.
SERIE F-200, DE ACEROS PARA USOS ESPECIALES.
- Grupo F-210: Aceros de fácil mecanización (al azufre y al plomo).
- Grupo F-220: Aceros de fácil soldadura.
- Grupo F-230: Aceros de propiedades magnéticas (chapas de transformadores e imanes).
- Grupo F-240: Aceros de alta y baja dilatación.
- Grupo F-250: Aceros resistentes a la fluencia.
SERIE F-300, DE ACEROS RESISTENTES A LA OXIDACIÓN Y CORROSIÓN.
- Grupo F-310: Aceros inoxidables.
- Grupo F-320: Aceros para válvulas de motores de explosión.
- Grupo F-330: Aceros refractarios.
SERIE F-400, DE ACEREROS DE EMERGENCIA.
- Grupo F 410 y 420: Aceros de alta resistencia.
- Grupo F-430: Aceros para cementar.
SERIE F-500, DE ACEROS PARA HERRAMIENTAS.
- Grupo F-510: Aceros al carbono para herramientas.
- Grupo F-520, 530, 540: Aceros aleados para herramientas (indeformables, para trabajos
de choque en frío y en caliente, para corte no rápido, e inoxidable para corte).
- Grupo F-550: Aceros rápidos (rápidos y extrarrápidos al cobalto).
SERIE F-600, DE ACEROS COMUNES.
- Grupo F-610: Aceros Bessemer.
- Grupo F-620: Aceros Siemens.
- Grupo F-630, 640: Aceros para usos particulares.
A su vez estos grupos se dividen en subgrupos
a.3.- Aceros especiales aleados con más de 5 % de elementos de aleación:
Designación
X + (% medio C x 100) + Simb. qcos eltos.
aleación
+ su % (2 cifras, si es
de una => 0 delante
Ejemplo
el acero F-3517 se designa por X12CrNi17-07, lo que indica un acero
especial aleado, con mas de 5 % de elementos de aleación, con un
porcentaje de carbono de 0,12 %, de cromo de 17 % y de níquel de 7 %.
a.4.- Aceros no aleados para usos generales:
Designación (%C x 100) + Q^ + (% Mn x^ 40, se toma sólo las dos 1ª cifras y se suma
a la 2ª una unidad si la 3ª es >5)
Ejemplo el acero F-7201 se designa simbólicamente 6Q18, lo que indica que se
trata de un acero no aleado de usos generales con un porcentaje medio de
carbono de 0,06 % y 0,045 % de manganeso.
a.5.- Aceros aleados para usos generales:
b) Por sus características de utilización o propiedades físicas:
Las características que sirven de base para la designación de estos tipos de aceros son:
b.1.- Su resistencia a la tracción:
b.2.- Su límite elástico:
b.3.- Sus características particulares:
c) Símbolos generales que indican características específicas:
Se emplean a continuación de la designación simbólica de los aceros que hemos descrito otros
símbolos que indican:
c.1. Su estado de desoxidación , de acuerdo con el código del siguiente cuadro:
Designación del estado de desoxidación en la designación simbólica de los aceros E Efervescente NE No efervescente SK Semicalmado K Calmado (sin especificar el agente desoxidante). KF Calmado con práctica de grano fino KG Calmado con práctica de grano grueso KA Calmado al aluminio KX Otros tipos de desoxidación (con especificación del agente desoxidante) BM Bloqueado mecánicamente BQ Bloqueado químicamente
A + RTmin(Kgf/mm^2 ) + Simb. Qco del elto aleación
AE + min(Kgf/mm^2 )
A + letra(su característica) + Nº (aptitud para dicha característica)
Q + designación de aceros especiales aleados
c.2. Su estado de pureza , concretada en el porcentaje de azufre y fósforo que contiene el
acero, que se simboliza de acuerdo con el siguiente cuadro:
Símbolos de los contenidos en azufre y fósforo en la designación simbólica de los aceros
Símbolo
Contenido máximo (%)
S P
y v u t r s n m l k j h g f z
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
Para los aceros inoxidables : código de tres dígitos, a veces seguido de una o más letras.
- El primer dígito indica el tipo general.
· Serie 2xx y 3xx corresponden a aceros austeníticos.
· Serie 4xx incluye los aceros ferríticos y martensíticos.
- El segundo y tercer dígito : dan el grado específico dentro del tipo (no están relacionados con la
composición ni se sigue una secuencia
Ejemplo: 430 y 446 son ferríticos mientras que 431 y 440 son martensíticos
Tipo (^) Fe Cr Análisis químico (%) Ni C Mn Otrosa Austenítico 301 302 304 309 316
Ferrítico 405 430
Martensítico 403 403 b 416 416 b 440 440 b
a (^) Todos los grados en la tabla contienen alrededor de 1% o menos de silicio, y más pequeñas cantidades (por debajo de 1%) de fósforo, azufre y otros elementos como aluminio. b Tratado térmicamente
- Las letras de sufijo pueden indicar:
· la presencia de un elemento adicional o
· alguna característica especial (L: bajo carbono, N: nitrógeno, Se: selenio, H: mayor cantidad de
carbono para alta temperatura).
Las letras del sufijo llevan asociadas un par de dígitos terminales en el correspondiente número
UNS.
Hay muchos aceros inoxidables que no están incluidos en el sistema AISI como los endurecibles por
precipitación (clase PH) y la mayoría de los aceros dúplex. Un grupo importante de estos aceros se
designa con nombres propios registrados (por ejemplo 17-4PH, SAF2507, Zerón100, Ferralium 255,
etc.) o simplemente por su UNS.
Sufijo AISI Sufijo UNS Descripción
xxxL xxxS xxxN xxxLN xxxF xxxSe xxxB xxxH xxxCu xxx xxx xxx xxx xxx xxx xxx xxx xxx bajo carbono < 0.03% evita SCC bajo carbono < 0.08% nitrógeno agregado mayor resitencia bajo C < 0.03% + N agregado mayor S y P mejor mecanizado Selenio mejor mecanizado Si agregado evita descamado Mayor contenido de carbono Cobre agregado
Para los aceros de herramientas : esquema de clasificación que incluye un prefijo alfabético para
identificar dicho acero.
G) A
I
S
I
Identificación Ejemplo Análisis químico (%) Dureza C Cr Mn Mo Ni V W HRC T M H D A O W S P L F Ac. de herramientas de alta velocidad (rápido), con W Ac. de herramientas de alta velocidad (rápido), con Mo Ac. de herramientas para trabajo en caliente Ac. de herramientas para trabajo en frío (dado) Ac. de herramientas para trabajo en frío, temple en aire Ac. de herramientas para trabajo en frío, temple en aceite Ac. para herramientas templados en agua Ac. para herramientas resistentes al choque Ac. para molde Ac. para herramientas de baja aleación (especial) Ac. para herramientas de baja aleación (especial)
T
M
H
D
A
O
W
S
P
L
F
40 b 45 b a (^) Composición pordentual redondeada al décimo más ceercano b (^) Dureza estimada.
E) Designación según el sistema A.C.I.: (Aceros y Aleaciones resistentes a corrosión y
temperatura)
Para un mismo tipo de acero:
· el acero debe ser conformado en caliente o en frío con facilidad
· no tienen diferencias en sus características mecánicas según la orientación
· el acero debe fluir con facilidad.
· las propiedades mecánicas tienden a tomar una orientación preferencial.
Esto exige diferencias pequeñas en la composición y se traduce en diferencias en la microestructura,
tamaño y forma de granos de los materiales resultantes.
Estas diferencias hacen que se deba nombrar de manera diferente un acero dado cuando se trata de
productos moldeados(fundidos).
Se divide los materiales en dos grandes grupos:
- uno resistentes a la corrosión y
- otro resistentes a la temperatura (>649ºC).
El código ACI tiene la siguiente forma X X 00 X X X
El primer símbolo es una letra:
- C: resistente a la corrosión o
- H : resistente a la temperatura.
El segundo símbolo : letra con la cual se indica su composición de Ni y Cr (posición en el
diagrama ternario Fe-Ni-Cr) y rangos de concentración.
El tercer y cuarto símbolo : contenido de carbono en centésimas de porcentaje:
- valor máximo para tipo C
- valor promedio para tipo H
Los tres últimos símbolos a la derecha: presencia de otros elementos especiales o alguna otra
característica (M: molibdeno, Cu: cobre, W: wolframio, A: ferrita controlada, F: mecanizable).
Ejemplos:
- CF8 (UNS J92600): resistente a la corrosión, composición F en el diagrama ternario,
0.08% de carbono (similar al 304 laminado).
- CF8M (UNS J92900): igual al anterior más molibdeno (similar al 316 laminado)
- CF3 (UNS J92500): igual al CF8 pero con sólo 0.03% de carbono (similar al 304L).
- CF3M (UNS J92800): igual al CF8M pero con sólo 0.03% de carbono (similar al 316L).
F) Designación E.N.:
Trata de unificar los productos en el mercado común europeo.
La nueva forma de designar los aceros está contemplada en el estándar EN 10027, que consta de dos
partes:
La PARTE 1 : nombres de los aceros. Se clasifican en dos grupos:
a) Grupo 1:
Los aceros son designados de acuerdo a su aplicación y, propiedades mecánicas y físicas.
Se usa una o más letras relacionadas a la aplicación, seguida de un número relacionado a
alguna propiedad relevante a su uso:
S Acero estructural P Acero para presión L Acero para línea de cañería E Acero para ingeniería B Acero para reforzar concreto Y Acero para concreto pretensado R Acero para rieles H Acero plano laminado en frío o de gran resistencia para forjado en frío D Productos planos para forjado en frío T Acero para embalaje M Acero eléctrico
Ejemplo S185 es un acero estructural con límite elástico = 185 N/mm^2
b) En el grupo 2:
Los aceros son designados de acuerdo a su composición química
Se subdividen en cuatro subgrupos según el elemento de aleación:
b.1. Subgrupo 1
Aceros sin aleación (excepto acero rápido) Mn< 1%.
Se designan con la letra C seguida de un número que es 100 x Carbono%.
b.2 Subgrupo 2
Aceros sin aleación Mn >1%, aceros de corte, aceros aleados (excepto acero rápido) con
cada aleante <5%.
Se designan por un número que es 100xCarbono% seguido por símbolos de los
elementos aleantes que lo caracterizan (orden decreciente) cada uno con un número
redondo que indica su contenido(es el respectivo % multiplicado por un factor de
acuerdo a la tabla siguiente).
Elemento Factor
Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4 Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr 10 Ce, N, P, S 100 B 1000
Ejemplo 13CrMo4-5 (es 0.13%C, 1%Cr, 0.5%Mo)
b.3. Subgrupo 3
Aceros aleados (excepto acero rápido) con mínimo un aleante >5%.
Se designan con una X seguida de un número que es 100xCarbono% seguido por
símbolos de los elementos aleantes que lo caracterizan (orden decreciente) cada uno con
un número redondo que indica su contenido.
Ejemplo X2CrNi18-9 (es 0.02%C, 18%Cr, 9%Ni).
G) Equivalencia:
AISI UNS
laminado
DIN W.Nr. AFNOR SS JIS BS ACI UNS
fundido 304 S30400 x5CrNi18- 10 1 .4301 Z7CN18- 09 2333 SUS304 304S31 CF8 J 304L S30403 x2CrNi19- 11 1.4306 Z3CN18- 10 2352 SUS304L 304S11 CF3 J 316 S31600 x5CrNiMo17- 12 - 2 1.4401 Z7CND17- 11 - 02 2347 SUS316 316S31 CF8M J 316L S31603 x2CrNiMo17- 12 - 2 1.4404 Z3CND17- 11 - 02 2348 SUS316L 316S11 CF3M J 316TI S31635 x5CrNiMoTi17- 12 - 2 1.4571 Z6CNDT17- 12 2350 SUS316Ti 320S31 ---- ---- 317 S31700 x5CrNiMo17- 13 1.4119 Z6CND17- 12 - 04 ---- SUS317 317S16 CG8M J 317L S31703 x2CrNiMoN18- 15 - 4 1.4438 Z3CND19- 15 - 04 2367 SUS317L 317S12 CG3M J 309S S30908 x7CrNi23- 14 1.4833 Z15CN24- 13 ---- SUH3109 309S16 ---- ---- 310S S31008 x2CrNi25- 21 1.4845 Z8CN25- 20 2361 SUH310 310S16 ---- ---- 321 S32100 ---- 1.4541 Z6CNT18- 10 2337 SUS321 321S31 ---- ---- 321H S32109 x12CrNiTi18- 9 1.4878 Z6CNT18- 10 2337 SUS321 321S51 ---- ---- 347 S34700 x6CrNiNb18- 10 1.4550 Z6CNNb18- 10 --- SUS347 347S20 CF8C J 420 S42000 x20Cr13 1.4021 Z20C13 2303 SUS420J- 1 420S37 CA40 J 410 S41000 x12C13 1.4000 Z10C13 2301 SUS410S 403S17 CA15 J 431 S43100 x17CrNi16- 2 1.4057 Z15CN16- 02 --- SUS431 431S29 CB30 J 446 S44600 x18CrN28 1.4749 Z12C25 --- SUH446 ---- CC50 J 904L N08904 x1NiCrMoCu25- 20 - 5 1.4539 Z2NCDU25- 20 2562 ---- 904S13 CN2MCuN N 254SMO S31254 ---- 1.4547 ---- 2378 ---- ---- CK3MCuN J 2205 S31803 x2CrNiMoN22- 5 - 3 1.4462 Z3CND22-05Az 2377 SUS329J3L 318S13 CD3MN J SAF2507 S32750 x2CrNiMoN25- 7 - 4 1.4410 Z3CND25-06Az 2328 ---- ---- CE3MN J Alloy20 N08020 NiCr20CuMo 2.4660 Z2NCUD31- 20 - Az ---- ---- ---- CN7M NO AL6XN N08367 ---- ---- ---- ---- ---- ---- CN3MN J 17 - 4PH S17400 X5CrNiCuNb16- 4 1.4542 Z7CNU17- 04 ---- SUS630 ---- CB-7Cu- 1 J B2 N10665 NiMo28 2.4617 ADNIC265D ---- ---- ---- N7M N C4 N06455 NiMo16Cr16Ti 2.4610 ---- ---- ---- ---- CW2M N2645 5 C22 N06022 NiCr21Mo14W 2.4602 ---- ---- ---- ---- CX-2MW N C276 N10276 NiMo16Cr15W 2.4819 NiMo16Cr15 ---- ---- ---- CW-2MW N
