Expo Aceros aleados

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UNIDAD 2
ACEROS ALEADOS
1. GENERALIDADES
 1.1. ACERO.
Aleación ferrosa, donde el material base es el Fierro, el cual se alea
con el Carbono y otros metales y no metales. Las aleaciones
ferrosas constituyen alrededor del 90 % de la producción mundial
de las aleaciones metálicas, por sus muy buenas propiedades
mecánicas y su relativo bajo costo.
La materia prime se obtiene a partir de dos procesos básicos:
a) El alto horno El arrabio.
b) Reactores de reducción directa El hierro esponja.
Luego estos productos base mas chatarra y caliza son afinados o
purificados en los hornos convertidores, de donde se obtiene el
acero.
Fig. 2. 1. PROCEDIMIENTOS MAS USADOS EN LA OBTENCION DEL ACERO 
ARRABIO
HIERRO 
ESPONJA
CHATARRA
ARRHORABIOHO
R
HORNOS DE 
AFINAMIENTO ACERO
ALEANTES
CALIZA
Fig. 2.2 PROCESO SIDERURGICO DE OBTENCION DEL ACERO VIA EL ALTO HORNO
http://1.bp.blogspot.com/-Axxf3OXlg1o/Uz6eMa8UWII/AAAAAAAAMt0/RMnDwzlFCJw/s1600/obtenci%C3%B3n+acero.jpg
Fig. 2.3. DIAGRAMA DE FLUJO COMPLETO DE LA PRODUCCION Y TRANSFORMACION 
DEL ACERO VIA EL ALTO HORNO
Fig. 2.4. DIAGRAMA DE FLUJO DE TRANSFORMACION DEL ACERO – HORNO ELECTRICO
CUADRO SINOPTICO DE OBTENCION DE LAS ALEACIONES FERROSAS
Fig. 2.5 HORNO CONVERTIDOR PARA AFINAMMIENTO DEL ARRABIO - ACERO
 Los hornos y convertidores de afinamiento mas utilizados son: 
a) Convertidor al oxígeno (HDL-lanza de oxigeno).
b) Convertidor Thomas – hogar básico (usa aire a presión).
c) Convertidor Bessemer - hogar ácido (usa aire a presión).
d) Horno de Martin-Siemens (estacionario calor externo).
e) Horno Eléctrico.
f) Horno de cubilote.
CARACTERIZACION DE UN ACERO.
1) Composición química.
2) Estructura (cristal, grano [micrográfica], fibra [macrográfica]).
3) Constitución ( 11 constotuyentes: perlita, ferrita, cementita, 
martensita, etc.,.. ).
2. TIPOS DE ACERO.
De acuerdo a los aleantes que tiene el Fe, estos pueden ser:
a) Aceros al Carbono.
b) Aceros Aleados.
2.1. ACEROS AL CARBONO.
Son aquellos aceros cuyo aleante principal es el carbono (0,0218 a
2,11), aunque tienen otros elementos como el Mn, Si, P, S, y otros en
% muy bajos que ingresan durante el proceso de fabricación del
acero.
Por la cantidad de carbono que contiene estos pueden ser:
a) Aceros de bajo carbono.
b) Aceros de medio carbono.
c) Aceros de alto carbono.
A estos se los conoce también como aceros ordinarios.
COMPOSICION QUIMICA TIPICA DE ACEROS AL CARBONO
Elemento %
C
Mn
Si
P
S
Ni
Cr
Mo
Cu
V
0.386
0.928
0.200
0.036
0.037
0.050
0.013
0.015
0.180
0.030
COMPOSICION QUIMICA TIPICA DE ACEROS AL CARBONO
2.2. ACERO ALEADO.
Son aquellos aceros que además del carbono, Mn, Si, P y S, contienen
otros elementos de aleación, tales como: Cr, Ni, V, Mn, Mo, Al, Cu, W,
Ti, Co, B, etc., los cuales son añadidos para conferirles propiedades
especificas de aplicación o uso.
2.2.1 INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DE ALEACION.
a) NIQUEL. (0,25 - 20%)
• Evita el crecimiento de grano en los tratamientos térmicos.
• Estabiliza la austenita a temperatura ambiente.
• Hace descender los puntos críticos del diagrama de equilibrio.
• Experimentalmente se observa que para una misma dureza, se
obtiene un límite de elasticidad ligeramente mas elevado,
mayores alargamientos y resistencias mecánicas que con otros
aceros.
b) CROMO. (0.30 - 30%)
• Aumenta la dureza y resistencia a la tracción.
• Mejora la templabilidad.
• Impide las deformaciones en el temple.
• Aumenta notablemente la resistencia al desgaste y corrosión.
c) MOLIBDENO. (0,15 – 10%)
• Mejora notablemente la resistencia a la tracción y al creep.
• Mejora la templabilidad.
• Disminuye o elimina la fragilidad Krupp (revenido entre 450 ºC a
550 ºC de los aceros Inox. Cr - Ni).
• Aumenta la resistencia en caliente.
• Remplaza al tungsteno en la fabricación de aceros rápidos.
• Es un potente estabilizador de los carburos complejos y tiende a
retardar el ablandamiento.
d) TUNGSTENO. (1 – 18 %)
• Se emplea especialmente en aceros rápidos para herramientas de
corte y trabajo en caliente.
• Mantiene la dureza del acero a elevada temperatura (500 a
600ºC), evitando que se ablanden y desafilen las herramientas de
corte.
• Se usa en aceros para la fabricación de imanes.
• Tiene la tendencia a formar carburos.
e) VANADIO. (0.02 – 1 %)
• Tiende a afinar el grano y disminuir la templabilidad.
• Es un elemento muy desoxidante y tiende a formar carburos.
• Gran resistencia al ablandamiento por revenido.
f) MANGANESO. (0,3 – 12%)
• Elimina el azufre y evita la formación sulfuro de hierro que es de
bajo punto de fusión (aprox. 981 ºC) que crea zonas débiles en la
laminación en caliente y forja.
• También elimina el oxigeno del acero, evitando que se desprendan
gases que den lugar a porosidades (sopladuras).
g) SILICIO. (0,2 – 4,5%)
• Elimina el oxigeno del acero igual que el manganeso, para evitar
porosidades (sopladuras).
• Aumenta la resistividad de las láminas magnéticas, dando lugar a
pequeñas pérdidas magnéticas (acero silicoso para imanes).
• Mejora ligeramente la templabilidad y resistencia mecánica del
acero al disminuir la tenacidad.
• En ciertos casos mejora la resistencia a la corrosión.
h) COBALTO. (3,0 – 10%)
• Se emplea casi exclusivamente en aceros rápidos de alta calidad.
• Se combina con la ferrita aumentando su dureza y resistencia
mecánica.
• Mueve el punto eutectoide a la izquierda y reduce la
templabilidad de los aceros.
i) ALUMINIO. (0,001 – 1%)
• Se emplea como desoxidante y los aceros aleados de calidad
suelen tener pequeñas cantidades de este elemento.
• Se emplea como elemento de aleación en los aceros para
nitruración.
j) TITANIO. (0,03– 1%)
• Se suele añadir pequeñas cantidades de Ti, en aceros muy especiales
para desoxidar y afinar el grano.
• Tiene gran tendencia a formar carburos y combinarse con el
nitrógeno.
• En los aceros Cr-Ni actúa como estabilizador de los carburos y evita
la corrosión intercristalina.
k) BORO. (0,0001 – 0,0006 %)
• Se ha visto que en cantidades pequeñísimas del orden de 0,0001 a
0,0006 % mejora notablemente la templabilidad del acero, siendo el
mas efectivos de los elementos de aleación y el de mayor
templabilidad de todos.
l) COBRE. (0,15 – 0,50%)
Se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos
aceros de 0,15 a 0,30% de carbono que se usan en grandes
construcciones (aceros HSLA).
ACCIONES QUE EJERCEN LOS ELEMENTOS DE 
ALEACION
1. Van a modificar los diagramas de equilibrio, tales como:
Temperaturas críticas, zonas de solubilidad etc. Aquí podemos
distinguir entre los elementos alfágenos y gammágenos,
dependiendo de la región que hagan aumentar.
2. Mejoran la templabilidad, permitiendo la obtención de martensita
con menores velocidades de enfriamiento y a partir de ella por
revenido mejores características de resiliencia; es decir permiten
obtener piezas de gran dureza y resistencia en su núcleo, aun con
grandes espesores, que es imposible con los aceros al carbono.
3. Parte de estos elementos se asocian con el carbono, formando
carburos que harán aumentar la dureza y resistencia mecánica a
altas temperaturas.
4. Influyen en el revenido retardando el ablandamiento.
5. Mejoran la resistencia a la oxidación corrosión tanto en
atmósferas agresivas como a elevadas temperaturas..
Aceros micro aleados
Aceros de baja aleación  % en peso aleantes < 2,0%
 % en peso aleantes  5%
Aceros de baja aleación
 % en peso aleantes  5%
Aceros de mediana aleación
Aceros de alta aleación  % en peso aleantes < 10%
 % en peso aleantes > 5%
Aceros de alta aleación 
 % en peso aleantes >10%
2.2.2 TIPOS DE ACEROS ALEADOS.
De acuerdo a la suma del porcentaje en peso de sus aleantes, sin
considerar el carbono, los podemos clasificar de la siguiente manera:
DIAGRAMA DE EQUILIBRIO Fe-C
ZONA DEL DIAGRAMA DE EQUILIBRIO CORRESPONDIENTE A LOS 
ACEROS
 PROBLEMA.
Una muestra de acero inoxidableque pesa 1500 g, tiene la
siguiente composición química a temperatura ambiente (20 ºC):
Mn = 1.8 %, Si = 0.5%, Cr = 18.5%, Ni = 9%, el resto está
constituido por Ferrita = 92 %, Perlita = 8%. Calcule el peso en
gramos de cada uno de los componentes en la muestra de acero
inoxidable.
Datos: Wac. = 1500 g
Composición Química: Mn = 1,8 %, Si= 0,5%, Cr= 18,5%, Ni= 9%
aleantes = 1,8 + 0,5 +18,5+9 = 29.8 % 100 – 29.8 = 70,2 %
Fe= 92 %, perlita = 8%
Aplicando la regla de la palanca:
0,008% Cx 0,77%
 Aplicando la regla de la palanca:
 8 = (Cx – 0.008)/ (0.77 – 0.008) x 100  Cx= 0.069 = 0,069 x 
0,702 
 %C = 0,048 % (0,05%)
 %Fe = 100 – Cx  %Fe = 99.93 x 0,702 = 70.151% 
 %Fe = 70,151 %
Calculando el peso de cada componente:
a) WMn = 1500 x 0.018 = 27g.
b) WSi = 1500 x 0.005 = 7.5g
c) WCr = 1500 x 0.185 = 277.5g
d) WNi = 1500 x 0.09 = 135 g.
e) WFe = 1500 x 0.70151 = 1052 g.
f) WC = 1500 x 0.00048 = .72 g. 
 = 1500 g.
A) ACEROS DE BAJA ALEACION 
A-1 ACEROS MICROALEADOS
 Los aceros microaleados han sido desarrollados para la industria
automotriz y la industria de electrodomésticos, ya que entre otras
propiedades obtenidas en láminas de acero recocidas poseen una
excelente estampabilidad, lo que permite obtener paneles con
formas muy complejas en espesores de 0,3 mm, muy buena
soldabilidad, buena resistencia a la fatiga, altos niveles de
resistencia mecánica. Estos son aceros calmados de bajo y medio
contenido de carbono, desoxidados al aluminio, estabilizados con
Titanio, Niobio o Vanadio, que pueden ser adicionados en forma
individual o combinada, son obtenidos en hornos eléctricos al
vacío, en colada continua.
 Algunos de estos aceros nominalmente, alcanzan características
mecánicas suficientes, que permiten eliminar el tratamiento de
temple y revenido.
APLICACIONES DE ACERO MICROALEADOS
NOMENCLATURA APLICACIONES TIPICAS
DIN 1623 
EN 10130-1
Para conformado en frío – partes
automotrices
ASTM A568 
EN 10149-4
Para estampado y embutido en frío – partes
automotrices, tubos y electrodomésticos.
EN 10149 
EN 10268
EN 36503
Aplicado en la fabricación de autopartes 
como: bastidor, ruedas (aros – forja), 
travesaños, guías de asientos
ASTM E45-05 
y ASTM E112-10
Tubos para conducción de gas (gasoductos)
Fig. 2.6. APLICACIONES DE ACEROS MICROALEADOS EN CARROCERIAS DE 
AUTOMOVILES
Fig. 2.7. APLICACIONES DE ACEROS MICROALEADOS EN ELECTRODOMESTICOS
A-2 ACEROS DE BAJA ALEACION.
Aceros cuyo contenido de aleantes es > 2,0 % pero  5%, a
este grupo de aceros se les denomina aceros HSLA (High Strength
Low Alloy). Estos tienen bajo y medio contenido de carbono y como
aleantes al Mn, Al, Ti, V, Nb, Cu, Si, en pequeñas proporciones de
aleación, los cuales le confieren elevados límites elásticos ( hasta
80000 psi, 550 MPa), tienen muy buena soldabilidad, buena
resistencia a la corrosión, buena resistencia a la fatiga, ideal como
material estructural, bajo costo de producción. Estos aceros tienen
una buena combinación de resistencia mecánica, dureza y ductilidad
en comparación con los aceros al carbono y los de alta aleación. Las
aplicaciones mas comunes las podemos observar en la tabla adjunta.
Entre estos tipo de aceros tenemos los siguientes:
NOMENCLATURA APLICACIONES TIPICAS
AISI 1340
ASTM A529
ASTM A514
ASTM –A53
0,4 % C – 1,75 % Mn, Pernos y remaches de alta resistencia, acero
de calidad estructural para construcciones de edificios. Elementos
estructurales en placas y perfiles para puentes .
AISI 4140
(Böhler VCL)
Elementos de máquinas de dimensiones medianas, como :
engranajes, tuercas, arboles de transmisión, ejes de bombas,
cañones de escopetas.
AISI 4340
(Böhler VCN)
Elementos de máquinas de mayores dimensiones, sometidos a
muy altos esfuerzos dinámicos y otras altas exigencias mecánicas,
como: Cigüeñales, ejes de levas, árboles de transmisión, barras de
torsión, ejes cardán, ejes de bombas, pernos y tuercas de alta
tensión.
AISI 5140 Engranajes de transmisión para automóviles
AISI 5160 Resortes para automóviles.
AISI 5220 Cojinetes de bola, punzones, dados
ASTM A656
ASTM A568
ASTM A607
Acero estructural HSLA, laminado en caliente con formabilidad
mejorada, usado en soportes, Vagones de ferrocarril, cadenas,
bastidores, plumas de grúas.
ASTM A714 Acero HSLA para tubería soldada y sin costura
NOMENCLATURA APLICACIONES TIPICAS
AISI 3215 Acero para cementación, partes de máquinas de
grandes dimensiones, como piñones, cigüeñales, ejes
de cajas de cambios.
DIN 20Mn V6 Barra perforada apta para cementado, se emplea en:
engranajes, cuerpos de bombas, anillos, separadores,
casquillos de protección, columnas de taladros, ejes,
bujes rodillos.
ASTM 1008 Acero HSLA en planchas, con formabilidad
mejorada para soportes.
ASTM 808 Acero HSLA en planchas, para construcción de
edificios, puentes, embarcaciones.
Fig. 2.8. APLICACIONES DE ACEROS HSLA EN PUENTES
Fig. 2.9. APLICACIONES DE ACEROS HSLA EN GRUAS PUENTES
Fig. 2.10. APLICACIONES DE ACEROS HSLA EN GRUAS PLUMA
C) ACEROS DE ALTA ALEACION
 Estos aceros contienen > 5% en peso de aleantes sin considerar
al carbono, dentro de estos se halla un grupo llamados aceros de
mediana aleación los cuales contienen hasta un 10 % en peso de
aleantes. Estos aceros a su vez se agrupan de acuerdo a sus
propiedades y aplicaciones de uso, entre estos tenemos:
a) Aceros inoxidables (clásicos).
b) Aceros inoxidables dúplex.
c) Aceros inoxidables de precipitación (PH).
d) Aceros para herramientas.
e) Aceros para servicio criogénico.
f) Aceros para resortes.
g) Aceros de aleación especial.
a) ACEROS INOXIDABLES (CLASICOS).
 Estos aceros inoxidables contienen Cr entre 10,5 % y 32 % como
máximo, el cual forma una delgada capa superficial de óxido de
cromo que lo protege contra la corrosión, además el Cr es un
estabilizador de la ferrita que incrementa la región de la ferrita.
 Entre las características mas importantes de los aceros inoxidables
tenemos: Resistencia a la corrosión en diferentes ambientes, alta
resistencia mecánica a relativas altas temperaturas, alta dureza.
 Estos a su vez en función a su matriz base pueden ser:
1) Aceros inoxidables ferríticos.
2) Aceros inoxidables martensíticos.
3) Aceros inoxidables austeníticos.
CLASIFICACION GENERAL DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Relaciones de composición y propiedades de los aceros inoxidables
a.1) Aceros Inoxidables Ferríticos.
 Contienen hasta 0,12% de C y entre 12% y 30% de Cr, presentan una
estructura BCC a altas temperaturas que se mantiene a temperatura
ambiente debido al Cr, el cual forma una solución sólida con Fe BCC,
 Estos aceros tienen buena resistencia mecánica y buena ductilidad, se
endurecen por solución sólida y por deformación plástica en frío, son
magnéticos, tienen excelente resistencia a la corrosión por pitting
(picaduras) y crevice (fisuras o rendijas), no endurecen por
tratamiento térmico, y se les llama también el fierro inoxidable. Se
emplean en equipos para cocina, (para resistencia a altas temperaturas
Cr 25 – 30%), en máquinas y equipos para instalaciones lecheras,
decoraciones para interiores, ornamentos para automóviles y para
equipo químico (Cr 16 – 18 %); son de relativo bajo costo.
Fig. 2.10. APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES FERRITICOS – PERFILES Y 
TUBERIAS, MENAJE DE COCINA
Fig. 2.11. APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES FERRITICOS – PLANTA DE 
CERVEZA ARTESANAL
APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES FERRITICOS
NOMENCLATURANOMENCLATURA APLICACIONES TIPICAS
AISI 409 / UNS 40900 Tubos de escape, silenciadores, cajas de tráileres, tanques de
fertilizantes, contenedores
AISI 446 / UNS 44600 Válvulas (alta temperatura), moldes para plástico,
ASI 405 Tubos para intercambiadores de calor, soportes para
templado del acero, equipo para refinación del petróleo
AISI 430 Adornos y molduras automotrices, equipo químico de
proceso, cremalleras, partes de quemadores,
intercambiadores de calor, adornos arquitectónicosinteriores, equipos de cocina, equipos para proceso de acido
nítrico, tubos de protección de pirómetros.
Fig. 2.12. APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES FERRITICOS – INDUSTRIA LECHERA
a.2) Aceros Inoxidables martensíticos.
 Este tipo de acero contiene entre 0,15 % y 1% de C, y se le añade
entre 12% y 17 % de Cr, por el contenido de C es posible obtener
una estructura martensítica con el temple, el medio de
enfriamiento para estos aceros es el aceite y presentan una alta
templabilidad.
 El acero quirúrgico es un tipo de este grupo de aceros, el cual
para el temple utiliza como medio de enfriamiento el mercurio (Tf
= -39 ºC), su uso es limitado debido al alto costo del Hg, por lo
que se utiliza en instrumental quirúrgico y dental.
 Las aplicaciones mas comunes de este tipo de acero son las
siguientes:
NOMENCLATURA ESTADO APLICACIONES TIPICAS
AISI 410 / 
UNS 41000
Recocido
Templado y revenido
Cañones de rifles
AISI 440A / 
UNS 44600
Recocido
Templado y revenido
Cuchillería doméstica
Instrumental quirúrgico y dental.
AISI 403 Recocido
Templado y revenido
Aspas (compresor) para turbina
AISI 420/ AISI 431 Recocido
Templado y revenido
Cuchillería, hojas de afeitar, válvulas 
para destilerías de cerveza y vinos.
APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES MARTENSITICOS
Fig. 2.13. APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES MARTENSITICOS
EN VALVULAS E INSTRUMENTAL QUIRURGICO
Fig. 2.14. APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES MARTENSITICOS
UTENSILLOS DOMESTICOS
A.3) Aceros inoxidables austeníticos.
 Son aleaciones ternarias Fe-Cr-Ni, contienen entre 16% a 25% de
Cr y de 7% a 20% de Ni. El Ni es un elemento estabilizador de la
austenita a temperatura ambiente, incrementando el campo de la
austenita. Si el contenido de carbono es menor a 0,03% de C, no
se formaran carburos y el acero estará constituido por austenita, a
temperatura ambiente, presentando una estructura FCC, tienen
excelente ductilidad, formabilidad y resistencia a la corrosión
(mejor que los ferríticos y martensíticos). Se endurecen por
solución sólida y por trabajo en frío, alcanzando mayores valores
que los ferríticos, no son magnéticos que en ocasiones es una
ventaja, son susceptibles a la corrosión intergranular cuando se
suelda por arco eléctrico o se los calienta a temperaturas entre
500 – 700 ºC, debido a la precipitación de carburos en los bordes
de grano. Son aleaciones costosas por el contenido de Ni y Cr,
Entre las aplicaciones típicas tenemos
NOMENCLATURA ESTADO APLICACIONES TIPICAS
AISI 304 / 304L
UNS S30400
Recocido Equipos para la Industria alimentaria
AISI 316/316L 
UNS 31603
Recocido Estructuras soldadas,
Equipo químico tubos y griferías,equipo
fotográfico, y de alimentos, piezas varias 
para la industria textil, resistentes a los 
ácidos orgánicos y álcalis,
AISI 314 Recocido Hornos, calderas, moldes para vidrio, 
parrillas y ganchos de la industria de 
esmaltado.
Accesorios y partes de turbinas 
aeronáuticas, cono de escape, soportes 
trunions, 
APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES AUSTENICOS
COMPOSICION QUÍMICA DE ALGUNOS ACEROS INOXIDABLES 
Fig. 2.15. APLICACIONES DE ACERO INOXIDABLE AUSTENITICO
CUBIERTA DE TURBOCOMPRESOR AIRE ACONDICIONADO - AVION
Fig. 2.16. APLICACIONES DE ACERO INOXIDABLE AUSTENITICO
CUBIERTA DE TURBINA A GAS – PARTES DE ACCESORIOS NEUMATICOS
b) ACEROS INOXIDABLES ENDURECIDOS 
POR PRECIPITACIÓN (PH)
 Estos aceros contienen de 12% a 18 % de Cr y 4% a 9 % de Ni,
otros elementos aleantes como el Mo, Ti, N, Cu, Al, Ta, Nb, B, V, han
sido formulados para ser suministrados en solución sólida para ser
maquinados y luego endurecidos por envejecimiento entre 480 –
595 ºC. Tienen entre otras características, de moderada a buena
resistencia a la corrosión, muy alta resistencia mecánica (mayor
que la de los aceros martensíticos, hasta 425ºC), buena soldabilidad
y son magnéticos. Sus aplicaciones típicas: Componentes
aeroespaciales y marinos, Tubos de intercambiadores de calor y de
sobre calentadores de calderas a vapor, tanques de combustibles,
partes de bombas, sierras, juntas de expansión tipo fuelle.
APLICACIONES DE ACEROS INOXIDABLES ENDURECIDOS POR 
PRECIPITACION
NOMENCLATURA ESTADO APLICACIONES TIPICAS
AISI 17- 4PH 
UNS S17400
Solución sólida
Envejecimiento
Engranajes, levas, ejes, piezas de 
aviones, y turbinas a gas.
AISI 17 – 17PH
UNS S17700
Solución sólida
Envejecimiento
Cuchillos, muelles, juntas de 
expansión tipo fuelle.
AISI15-5 PH y 
AISI PH 13-8 Mo.
Solución sólida
Envejecimiento
Componentes aeroespaciales y 
aeronáuticos.
Fig. 2.17. APLICACIONES DE ACERO INOXIDABLE P.H. CONECTORES Y BLOQUES DE 
VALVULAS – JUNTAS DE EXPANSION
c) ACEROS INOXIDABLES DUPLEX
Se denominan aceros Inoxidables Duplex a los que contienen
aproximadamente 50% de ferrita y 50 % de austenita, esto se logra
mediante un control apropiado de la composición química y del
tratamiento térmico. Son aleaciones Fe, Cr, Mo, una cantidad de Ni 4,5 a 8
% y N, para lograr el balance adecuado de austenita y ferrita, donde el N
aumenta la resistencia a la fluencia y reduce la formación de compuestos
químicos frágiles y el Mo mejora la resistencia a la corrosión por picadura
y rendija, Esta combinación proporcionan un conjunto de propiedades
mecánicas y de resistencia a la corrosión intergranular, de formabilidad y
soldabilidad que no tiene ningún otro de los aceros inoxidable
normales (clásicos). Se emplea en piezas para aplicaciones estructurales,
debido a su alta resistencia mecánica y tenacidad, se usan en : tuberías de
intercambiadores de calor, tuberías de petróleo, plataformas de ultramar,
estructuras de pozos de gas, tuberías de plantas de desalinización, en
válvulas, plantas petroquímicas, tanques de almacenamiento de productos
químicos, industria de la celulosa. Para una misma resistencia mecánica en
estructuras y tanques estos son mas ligeros (menos peso).
Fig. 2.19. DIAGRAMA DE EQUILIBRIO Fe - Cr
Fig. 2.20. APLICACIONES DE ACERO INOXIDABLE DUPLEX –
INTERCAMBIADORES DE CALOR – DISTRIBUIDORES DE FLUIDOS CALIENTES
Fig. 2.21. APLICACIONES DE ACERO INOXIDABLE DUPLEX TANQUES DE 
ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS QUIMICOS – TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE 
COMBUSTIBLES
C) ACEROS ALEADOS PARA HERRAMIENTAS
Los aceros para herramientas presentan una gran gama de
composiciones químicas, la cual incluye aceros al carbono y aceros
aleados. Entre las ventajas del uso de los aceros de alta aleación se
pueden mencionar las siguientes:
a) Presentan una alta templabilidad, que hace posible utilizar
velocidades de enfriamiento menores durante el temple, lo cual
permite que no se tengan problemas de fisuración y deformación en
las herramientas templadas.
b) La martensita de alta aleación, mas los carburos con exceso de
aleante, retiene su dureza a altas temperaturas originadas por las
altas velocidades de corte.
El método de identificación y tipo de clasificación de los aceros para
herramientas adoptado por AISI, tiene en cuenta el método de
templado, aplicaciones, características particulares y aceros para
industrias específicas. Estos constan de 7 grupos y 11 subgrupos a los
cuales se les ha asignado una letra para su identificación.
CLASIFICACION DE LOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS SEGÚN AISI
CARACTERISTICAS Y APLICACIONES DE ACEROS PARA HERRAMIENTAS
d) ACEROS PARA SERVICIO CRIOGENICO
 Para la fabricación económica de recipientes criogénicos que
trabajan desde la temperatura ambiente hasta la temperatura del
nitrógeno líquido (-195 ºC), argón líquido (-186°C) se ha
desarrollado un acero con 9 % de Ni (ASTM A353), con
resistencia a la fluencia de 75 000 psi. También se usan los aceros
inoxidables austeníticos (AISI 316L) los que poseen excelente
tenacidad a temperaturas tan bajas como la del Helio líquido (-
269 ºC).
 Nitrógeno líquido aplicado en equipos médicos de conservación
quirúrgicos y aplicaciones industriales de mantenimiento.
 Argón utilizado en procesos de soldadura,con arco protegido.
Fig. 2.22. CONTENEDORES DE ACERO CRIOGENICO
e) ACEROS PARA RESORTES Y MUELLES.
 El acero de alto carbono es satisfactorio para resortes pequeños
y corrientes, pero para resortes grandes y de alta resistencia a la
tracción, compresión y torsión, es necesario usar aceros aleados
o especiales como al Ni-Cr-V. o al Si-Mn (acero especial
armónico). Las aplicaciones mas comunes en mecanismos de altas
cargas, tales como barreras de contención, mecanismos y
sistemas de frenado de maquinaria pesada. Uno de los materiales
usados para la confección de resortes especiales para
instrumentos de precisión es el alambre de cuerda de piano o
alambre de música, el cual tiene un proceso de templado especial,
llamado patentizado (tratamiento termo mecánico ausforming) es
un acero al manganeso mas otras pequeñas cantidades de
aleantes como el Ti, Nb, V que le confieren alta resistencia a la
fluencia y alta capacidad de deformación.
Fig. 2.23. MUELLES Y RESORTES DE ACERO ALEADO
f) ACEROS DE ALEACION ESPECIAL
 f.1) ACEROS DE ALEACIONES Fe-Si. 
 Usados en laminaciones para aplicaciones eléctricas, en las cuales
el C, Mn, P, S, deben mantenerse en los porcentajes más bajos
posibles. Él Si aumenta la resistividad eléctrica del Fe y disminuye
las pérdidas por histéresis, las láminas de este acero se usan en
casi todos los circuitos magnéticos de C.A. para
transformadores, el porcentaje de Si es aproximadamente 5 %,
pero para armaduras en vibración, suele mantenerse en 4 % ( por
la fragilidad de la placa por el Si).
Fig. 2.24. ACERO AL SILICIO EN TRANSFORMADORES DE CORRIENTE ELECTRICA
f.2 ) ALEACIONES Fe-Ni.( ACEROS MARAGING). 
Estas aleaciones han sido desarrolladas por la International Nickel
Company (USA), las cuales contienen entre 65 a 75 % de Fe y entre
17-26 % de Nickel, tienen alta resistencia mecánica y al mismo
tiempo gran tenacidad y ductilidad. Su nombre de Maraging
(Martensita Aging) se debe al tratamiento térmico al que se lo
somete, el cual es un proceso de maduración o envejecimiento
artificial de la martensita, además contienen otros elementos de
aleación como el Co, Mo, Ti y Al, los que tienen gran influencia en sus
propiedades. El Carbono es considerado como impureza, por lo que
realmente estas aleaciones no son aceros. La aleación típica de este
tipo de aceros es : 18Ni-4,5Mo-7Co-0,3Ti.
 Tienen resistencias a la fluencia hasta de 21098 Kg/cm2
(300000 psi) y resistencias al impacto Charpy con muesca V,
entre 6.915 a 8.298 Kg x m (50-60 lb x ft).
 Entre otras características tenemos: Elevado límite elástico,
son fácilmente deformables, adquieren gran resistencia y
conservan tenacidad por envejecimiento, poseen excelente
soldabilidad ya que no se forman fases frágiles, alcanzan una
temperatura dúctil - frágil cerca de los -260 ºC.
 Las aplicaciones de estos aceros son especialmente útiles en la
manufactura de estructuras grandes con exigencias de
resistencias críticas, tales como envolturas para vehículos
espaciales, largueros para superficies hidrodinámicas, cubiertas
de submarinos, pistones para prensas de extrusión, piezas de
misiles y aeronaves.
Fig. 2.25. APLICACIONES DEL ACERO MARAGIN: EJE DE TURBINA A GAS – BASTON 
DE GOLF.
Fig. 2.26. APLICACIONES DEL ACERO MARAGIN: MISILES ANTIAEREOS - SUBMARINOS
f.3) Otros grupos de aleaciones Fe-Ni
➢ f.3.1) Dentro de estas aleaciones Fe-Ni, hay un grupo cuya
característica principal es tener una alta permeabilidad
magnética y bajas pérdidas por histéresis, las cuales poseen
composiciones de 45-80 % de Ni; entre estas tenemos:
* El PERMALLOY con 78,5 % Ni.
* El HIPERNIK con 50 % Ni.
* El PERMINVAR con 45 %Ni, 25 % Co de permeabilidad constante en 
una gamma amplia de densidades de flujo.
➢ f.3.2) Otro grupo de aleaciones Fe-Ni, tienen bajos 
coeficientes de dilatación, tales como:
* El INVAR 36 % Ni; con coeficiente de dilatación lineal muy bajo.
* El ELINVAR Con 32 % Ni; y pequeños porcentajes de Cr, W, Mn,
Si, y C; tiene bajo coeficiente de dilatación, módulo de elasticidad
constante hasta los 38 ºC, usado en cuerdas de pelo para relojes,
resortes de instrumentos de precisión.
* La PLATINITE con 46 % Ni, con bajo coeficiente de dilatación
térmica, similar al platino.
* El DUMET con 42 % de Ni, sustituye al platinó en el cierre
hermético del casquillo de lámparas incandescentes y tubos de
vacío.
 Aleaciones de Fe-Co, con Co hasta 65 %, tienen valores de 
saturación magnética mayores que el Fe puro. 
TRACCION DE CABLE METALICO DE ACERO
EMPRESA ADMINISTRADORA CERRO S.A.C.
O.T. 0472 FECHA: 25/07/2019
1 CABLE: DE 1" - SALIENTE - LADO JAULA / WINCHE DE IZAJE - LOURDES # 02/NV 800 - 19/06/19
CABLE DE ALAMBRE DE ACERO 26,39 mm Ø - 6 x 19
Area Total
ALMA Nº 1a CAPA 2a CAPA 3a CAPA ALMA DEL TORON efectiva
CABLE torones Nº Alamb. Ø Alamb. A (mm2) Nº Alamb. Ø Alamb. A (mm2) Nº Alamb. Ø Alamb. A (mm2) torones Nº Alamb. Ø Alamb. A (mm2) (mm2) / (pulg2)
FIBRA 6 9 2,065 30,14 9 1,187 9,959415 0 1,348 0 1 1 2,470 4,79 269,36
0 0,4175
Carga x Torón (Kg) Carga total cable (Kg)
Esf. Max.
Kg/mm2 MPa psi
1 9405 46554,75 172,8 1696 245830
456,55 (kN)
PROM. DIAMETROS ALAMBRES - CAPAS / 
TORON PROM. DIAMETROS ALMA / TORON
Nº D1 (mm) D2(mm) D3(mm) PROM. Nº D1 (mm) D2(mm) D3(mm) PROM.
1C 2,065 2,060 2,070 2,065 1N 2,475 2,465 2,470 2,470
2C 1,190 1,185 1,185 1,187