Clasificación de los metales y normas
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CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas CLASIFICACIÓN GENERAL • • CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas METALES FERROSOS METALES NO FERROSOS METALES FERROSOS Son los que tienen como base principal el elemento HIERRO (Fe) y que están asociados principalmente al elemento CARBONO (C). METALES NO FERROSOS Su elemento base es distinto al elemento HIERRO (Fe) Un buen ejemplo son los bronces y latones cuya base es el elemento COBRE (Cu). ACEROS CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas Aleación Hierro – Carbono fundamentalmente, con la presencia de elementos como Silicio, Manganeso, Cromo, Níquel, Titanio, Vanadio, Molibdeno y otros. Normalmente existe la presencia de Azufre y Fósforo debido a la naturaleza mineralógica de los elementos. Metalúrgicamente se define como una dilución sólida de Carburo de Hierro o Cementita (Fe₃C) en Hierro (Fe). TIPOS DE ACERO CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas • ACEROS AL CARBONO Se los denomina así porque el principal elemento de aleación después del Hierro es el Carbono que dependiendo de su % es quién le dará las propiedades mecánicas. • ACEROS ALEADOS Se denominan así porque existe presencia de elementos de aleación tales como Manganeso, Cromo, Molibdeno, etc., en cantidades importantes. CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas ACEROS AL CARBONO ACEROS ALEADOS ACEROS DE BAJO CARBONO: El elemento Carbono está presente por debajo del 0,3% ACEROS DE BAJA ALEACIÓN: La suma de todos sus elementos sin considerar el Fe está por debajo del 5% ACEROS DE MEDIO CARBONO: El elemento Carbono está presente entre 0,3% y 0,45% ACEROS DE ALTO CARBONO: El elemento Carbono está presente por encima de 0,45% ACEROS DE MEDIANA ALEACIÓN: La suma de todos sus elementos sin considerar el Fe es igual al 5% pero no llega a 12% ACEROS DE ALTA ALEACIÓN: La suma de todos sus elementos sin considerar el Fe es igual o mayor al 12% ACEROS MICRO ALEADOS Es un tipo de aleación que provee muy buenas propiedades mecánicas y resistentes a la corrosión. Se diferencian por la presencia de aleantes en pequeñas cantidades y le da propiedades muy diferenciadas de otras aleaciones, se usan en trabajos muy especiales. El Boro es un elemento utilizado como microaleante por excelencia. HIERRO FUNDIDO CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones Esta aleación ferrosa contiene en general más de 2% de Carbono, Silicio, además de Cromo, Manganeso, Níquel, Fósforo y Azufre. NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas El alto porcentaje de Carbono hace la diferencia entre aceros y hierros fundidos. CLASES DE HIERRO FUNDIDO HIERRO FUNDIDO BLANCO SIN ALEAR El % de Carbono está por encima del 2.7% El % de Silicio está entre 0.5% y 1.5% No hay otros elementos relevantes ALEADOS (Clases: NI HARD– KROMOX) Los niveles de Carbono y Silicio son similares Existe la presencia de elementos aleantes como Cromo, Níquel, Molibdeno, etc. NI – HARD Los elementos importantes de este metal son el Níquel y el Cromo. KROMOX Son los Hierros Blancos aleados con altos % de Cromo y Molibdeno. CLASES DE HIERRO FUNDIDO CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS HIERRO FUNDIDO GRIS La mayor parte del Carbono se encuentra sin combinar en forma de grafito. La mayor parte del contenido de Carbono en el Hierro Gris se presenta en forma de escamas o laminas de grafito. Dependiendo de la matriz, el hierro gris se puede clasificar en Ferrítico y Perlítico AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas FERRÍTICO Tiene una Carbono equivalente mayor y tiene durezas más bajas PERLÍTICO Tiene un Carbono equivalente menor y tiene durezas más altas HIERRO FUNDIDO NODULAR CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas También llamado dúctil o esferoidal. La mayor parte del contenido de carbono tiene forma de esferoides. Para producir la estructura nodular el hierro fundido se inocula con materiales tales como magnesio, cerio o ambos Esta microestructura produce propiedades deseables como alta resistencia y buena tenacidad Al aparecer el grafito en forma de nódulos la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar, esto da lugar a una resistencia a la tracción y tenacidad mayores que en la fundición gris corriente. NORMAS HIERRO FUNDIDO GRIS (algunos ejemplos) C Si DIN 1691 SAE J431C ASTM A-48 3.40-3.70 2.30-2.80 GG-10 G1800 Gr 20 (GA0) 3.20-3.50 2.00-2.40 GG-15 G2500 Gr 25 (GB0) 3.10-3.40 1.90-2.30 GG-20 G3000 Gr 30 (GC0) 3.00-3.30 1.80-2.20 GG-25 G3500 Gr 35 (GD0) 3.00-3.30 1.80-2.10 GG-30 G4000 Gr 40/45 (GE0) NORMAS HIERROS NODULARES (algunos ejemplos) C Si Mg ASTM A-536 3.40-3.80 2.30-2.50 0.06 ASTM A-536NI-1 3.40-3.80 2.30-2.50 0.06 ASTM A-536NI-2 3.10-3.30 2.50-2.80 0.04 ASTM A-536NI-3 3.40-3.60 2.30-2.50 0.06 ASTM A-536NI-4 NORMAS KROMOX (algunos ejemplos) C Si Mn Cr Mo Ni Cu ASTM A-532 3.00-3.60 0.80 0.50-1.30 1.40-4.00 1.00 3.30-5.00 0.04 CLASE II TIPO 1 GRADO A (1A) 2.50-3.00 0.80 0.50-1.30 1.40-4.00 1.00 3.30-5.00 0.04 CLASE II TIPO 1 GRADO B (1B) 2.90-3.70 0.80 0.50-1.30 1.10-1.50 1.00 2.70-4.00 0.04 CLASE II TIPO 1 GRADO C (1C) 2.50-3.60 0.80 0.50-1.30 7.00-11.00 1.00 5.00-7.00 0.04 CLASE II TIPO 1 GRADO D (1D) 2.40-2.80 0.80 0.50-1.30 11.00-14.00 0.50-1.00 0.50 1.20 CLASE II TIPO 2 GRADO A (2A) 2.20-2.80 0.80 0.50-1.30 14.00-18.00 1.00-3.00 0.50 0.04 CLASE II TIPO 2 GRADO B (2B) 2.20-3.60 0.80 0.50-1.30 14.00-18.00 2.30-3.50 0.50 0.04 CLASE II TIPO 2 GRADO C (2C) 2.00-2.60 0.80 0.50-1.30 18.00-23.00 1.50 1.50 1.20 CLASE II TIPO 2 GRADO D (2D) 2.60-3.20 0.80 0.50-1.30 18.00-23.00 1.00-2.00 1.50 1.20 CLASE II TIPO 2 GRADO E (2E) BRONCES CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones Aleación de cobre y estaño generalmente para mejorar propiedades mecánicas del cobre o para dar determinadas características mecánicas Se incluyen plomo, zinc, aluminio como otros elementos de aleación. NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas LATONES Aleación de cobre – zinc a los que también se puede agregar plomo para determinadas características mecánicas. NORMAS DE BRONCES (algunos ejemplos) Cu Sn Pb Zn NORMA 82.00-85.00 9.00-11.00 2.00-3.00 0.80 C92900 81.00-85.00 6.30-7.50 6.00-8.00 2.00-4.00 C93200 82.00-85.00 7.30-8.50 7.00-9.00 0.80 C93400 83.00-86.00 4.30-6.00 8.00-10.00 2.00 C93500 78.00-82.00 9.00-11.00 8.00-11.00 0.80 C93700 85.00-89.00 9.50-10.50 13.00-16.00 0.80 C93800( 76.5-79.5 5.00-7.00 14.00-18.00 1.5 SAE 67 NORMAS INTERNACIONALES CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones Diferentes organizaciones determinan de acuerdo a características particulares, un código que represente a toda una serie de características químicas, propiedades mecánicas de lo metales para identificarlos a nivel mundial. Algunas de ellas son: ASTM INTERNACIONAL NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas AISI - SAE DIN NORMAS EUROPEAS AISI - SAE AISI, es el acrónimo del inglés de American Iron and Steel Institute (Instituto Americano del Hierro y el Acero), mientras que SAE es el acrónimo del Inglés de Society of Automotive Engineers (Sociedad de Ingenieros Automotrices) CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas DESIGNACIÓN AISI - SAE 10XX 11XX 12XX 13XX 15XX 40XX 41XX UNS G10XXX G11XXX G12XXX G13XXX G15XXX G40XXX G41XXX TIPOS DE ACERO. ACEROS AL CARBONO COMUNES. ACEROS MAQUINABLES CON ALTO AZUFRE. ACEROS MAQUINABLES CON ALTO AZUFRE Y FÓSFORO. ACEROS AL Mn. 1,75% DE Mn. ACEROS AL Mn. 1,00% DE Mn. ACEROS AL Mo. 0,25% DE Mo. ACEROS AL Cr-Mo. 0,4%-1,1% DE Cr. 0,08%-0,35% DE Mo. 43XX 46XX 47XX 48XX 51XX E51100 E52100 61XX 86XX 87XX 88XX 9260 50BXX 51B60 G43XXX G46XXX G47XXX G48XXX G51XXX G51986 G52986 G61XXX G86XXX G87XXX G88XXX G92XXX G50XXX G51601 ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 1,65%-2% DE Ni. 0,4%-0,9% DE Cr. 0,2%-0,3% DE Mo. ACEROS AL Ni-Mo. 0,7%-2% DE Ni. 0,15%-0,3% DE Mo. ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 1,05% DE Ni. 0,45% DE Cr. 0,2% DE Mo. ACEROS AL Ni-Mo. DE Ni. 0,2%-0,3% DE Mo. ACEROS AL Cr. 0,7%-1,1% DE Cr. ACEROS AL Cr (HORNO ELÉCTRICO DE ARCO). 1,0% DE Cr. ACEROS AL Cr (HORNO ELÉCTRICO DE ARCO). 1,45% DE Cr. ACEROS AL Cr-Mo. 0,4%-1,1% DE Cr. 0,08%-0,35% DE Mo. ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,55% DE Ni. 0,5% DE Cr. 0,2% DE Mo. ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,55% DE Ni. 0,5% DE Cr. 0,25% DE Mo. ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,55% DE Ni. 0,5% DE Cr. 0,3%-0,4% DE Mo. ACEROS AL SILICIO. 1,8%-2,2% Si. ACEROS AL Cr. 0,2%-0,6% DE Cr. 0,0005%-0,003 B. ACEROS AL Cr. 0,8% DE Cr. 0,0005%-0,003% B. 81B45 G81B51 ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,3% DE Ni. 0,45% DE Cr. 0,12% DE Mo. 0,0005%-0,003 B. 94BXX G94XXX ACEROS AL Ni-Cr-Mo. 0,45% DE Ni. 0,4% DE Cr. 0,12% DE Mo. 0,0005%-0,003 B. ASTM Internacional CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones ASTM International, conocida antes como American Society for testing and Materials es una organización internacional de normas que desarrolla y publica de forma voluntaria técnicas normadas para una amplia gama de materiales, productos, sistemas y servicios. El sistema ASTM para metales consta de una letra (A para materiales ferrosos y B para materiales no ferrosos) seguido por un numero arbitrario asignado de forma secuencial. Las normas que pueden ser suministradas en unidades Métricas ASTM tiene un sufijo “M” NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas Por ejemplo: ASTM A 516 / A 516M-90 (2001) Grado 70 La “A” describe que es metal ferroso, pero no lo sub clasifica como hierro fundido, acero al carbono, acero aleado o acero inoxidable 516 es el numero secuencial, sin ninguna relación con las propiedades del material La “M” indica que el estándar A 516M está descrito en las unidades del Sistema Internacional SI (La “M” viene de la palabra “Métrico”) Por lo tanto conjuntamente A 516 / A516M utiliza tanto pulgada –libra y unidades del SI El 90 indica el año de la adopción. (2001) El número entre paréntesis indica el año de la ultima revisión y aprobación. El grado 70 indica la resistencia a la tracción mínima en 70.000 psi. DIN CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas DIN es el acrónimo de Deutsche Institut für Normung (en español, Instituto Alemán de Normalización) con sede en Berlín. Dicta normas para diferentes áreas de productos, comercio, servicios, etc. ACEROS ESTRUCTURALES Abreviatura: St. Resistencia mínima a la tracción en kg/mm2 Ejemplo: St 42 Acero al carbono con valor mínimo de resistencia a la tracción de 42kg/mm2. Utilizados generalmente como aceros estructurales. ACEROS APROPIADOS PARA TRATAMIENTOS TÉRMICOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS Símbolo para el carbono: C. %C x 100 Ejemplo: C 35 Acero al carbono de 0,35 %C Símbolo de la calidad: W Ejemplo: C 100 W2 Acero de herramientas de 1,0 %C, calidad 2. CK 35 A los aceros con bajo P y S se les añade la letra K: P<0,025% y S<0,035% W1 : Calidad 1 W2 : Calidad 2 W3 : Calidad 3 W4 : Calidad para fines específicos. DIN CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas ACEROS DE BAJA ALEACIÓN (Elementos aleantes < 5%) 1. %C x 100 2. Símbolos de los elementos de aleación. 3. % de los elementos de aleación. Ejemplo: 80 W Cr V 8 Acero de baja aleación con 0,80 %C y 2,00 %W . ACEROS DE ALTA ALEACIÓN (Elementos aleantes >5%) 1. Letra inicial: X 2. %C x 100 3. Símbolos de los elementos de aleación 4. % de los elementos de aleación. Ejemplo: X 10 Cr Ni 18 8 Acero de alta aleación con 0,10 %C; 18 %Cr y 8 %Ni. NORMAS EUROPEAS CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones Elaborado por European Committee for Standardization (en español, Comité Europeo de Normalización) Codificado por las siglas UNE – EN o simplemente EN Estructura de la numeración de aceros La estructura de la numeración del acero es a seguir: NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas 1.XX XX(XX) Número de secuencia Dígitos en el corchete son para posibles usos en el futuro. Número de grupo de acero. Número de grupo de Material 1 = aceros. 0. Sin Tratamiento Térmico. 1. Normalizado. 2. Recocido. 3. Tratamiento Térmico para mejorar maquinabilidad o esferoidización. 4. Templado y Revenido o Endurecido por precipitación para bajas resistencias. 5. Templado y Revenido o Endurecido por precipitación. 6. Templado y Revenido o Endurecido por precipitación para obtener alta resistencia a la tracción. 7. Conformado en frío. 8. Conformado en frío y revenido. 9. Tratado de acuerdo a instrucciones particulares. XX(XX) es el número de secuencia. Esta numeración secuencial comprende, como se ve, dos dígitos. El sistema EN 10020 se basa en los aceros clasificados de acuerdo a su composición química (aceros no aleados y aleados) y la principal categoría de calidad basada en sus principales propiedades y aplicaciones. Normas Europeas CLASIFICACION GENERAL FERROSOS Aceros y sus tipos Hierros y sus clases NO FERROSOS Bronces Latones NORMAS AISI – SAE ASTM Internacional DIN Normas Europeas RANGOS DE NUMERACIÓN 2.0000 a 2.1799 2.1800 a 2.1999 2.2000 a 2.2499 2.5000 a 2.2999 2.3000 a 2.3499 2.3500 a 2.3999 2.4000 a 2.4999 2.5000 a 2.5999 2.6000 a 2.6999 2.7000 a 2.9999 3.0000 a 3.4999 3.5000 a 3.5999 3.6000 a 3.6999 3.7000 a 3.7999 3.8000 a 3.9999 METALES BASE NO FERROSOS Cobre Reservado Zinc, cadmio Reservado Plomo Estaño Níquel, cobalto Metales nobles Metales de alta fusión Reservado Aluminio Magnesio Reservado Titanio Reservado ALUMINIO El aluminio, proviene del mineral Bauxita, es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno y el silicio. Es el principal metal no ferroso con aplicación industrial, es ligero (un tercio del peso del acero) y con una elevada conductividad térmica y, por ser reciclable, es amigable con el ambiente. CLASIFICACIÓN DE LOS ALUMINIOS POR SU PROCESO POR EL ALEANTE Se clasifican en Forjados y Fundidos. Series del tipo 1….9 con tres dígitos a continuación. POR SU ESTADO Mediante código alfanumérico indica si ha sido aplicado o no tratamiento térmico y si ha habido algún proceso de conformado. GRACIAS POR SU INTERÉS Y PARTICIPACIÓN EN FUNDICIÓN Y COACHING JUAN MORALES. AGRADECEMOS HACER LLEGAR SUS COMENTARIOS A ESTA PÁGINA Y DIFUNDIRLA. SI TUVIERA ALGÚN ARTÍCULO DE INTERÉS POR FAVOR HACERLO LLEGAR A: [email protected] [email protected]
