RESUMEN unidad 11

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RESUMEN 
ACEROS AL CARBONO Y BAJA ALEACION 
Los aceros al carbono y de baja aleación son tipos de materiales metálicos ampliamente 
utilizados en diversas industrias debido a sus excelentes propiedades mecánicas y a su 
relación costo eficiencia. Estos aceros son fundamentales en la fabricación de una 
amplia variedad de productos y componentes en sectores como la construcción, la 
industria automotriz, la maquinaria industrial y la energía, entre otros. 
Los aceros al carbono son aleaciones de hierro y carbono, donde el contenido de 
carbono es la principal variable que determina sus propiedades mecánicas. Por otro 
lado, los aceros de baja aleación son una variante de los aceros al carbono que contienen 
pequeñas cantidades de otros elementos de aleación, además del carbono, para mejorar 
aún más sus propiedades. Estos elementos de aleación pueden incluir manganeso, 
silicio, níquel, cromo, molibdeno, entre otros. La adición de estos elementos 
proporciona mejoras significativas en términos de resistencia mecánica, dureza, 
resistencia a la corrosión y tenacidad. 
Sistema unificado de numeración 
Es un sistema de código alfanumérico que comienza con una letra y es seguida por 
cinco dígitos, aplicable a todo tipo de aleaciones. 
• El número UNS es único para cada aleación e indica una composición. No es una 
Norma ni una especificación. 
• Los prefijos y sufijos usados en el sistema SAE/AISI han sido convertidos a códigos 
numéricos. Por ejemplo, los aceros al carbono y aceros aleados comienzan con la letra 
G y son seguidos por los 4 dígitos usados por SAE/AISI. 
El quinto dígito representa los prefijos o letras intermedias del sistema SAE/AISI (E, B 
y L corresponden a 6, 1 y 4 respectivamente) 
• Los aceros al carbono y aleados no referidos en el sistema SAE/AISI comienzan con la 
letra K. Los aceros endurecibles comienzan con la letra H. 
• Para los Aceros Inoxidables se comienza con la letra S y los tres primeros dígitos 
corresponden al código AISI. Los dos últimos dígitos indican las variaciones sobre el 
grado básico tal como se indicó más arriba. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propiedades generales 
Propiedades mecánicas del acero 
Las propiedades mecánicas del acero son unas de las que más caracterizan y definen a 
este material. El acero es una aleación metálica constituida, esencialmente, por hierro y 
carbono, lo que lo convierte en uno de los mayores aliados para la construcción de 
puentes, edificios o grandes estructuras metálicas. 
 
 
 
 
 
Plasticidad. El acero es un material muy duro y resistente, pero también es muy 
maleable. Esto significa que puede ser moldeado y formado en una amplia variedad de 
formas sin romperse. Es esta propiedad única la que lo hace ideal para la fabricación de 
muchos objetos, tales como puentes y rieles. 
Resistencia. El acero es un material resistente y muy duro, lo que significa que no se 
rompe fácilmente en caso de ser sometido a un esfuerzo excesivo. 
Maleabilidad. Es la capacidad que el acero tiene para ser deformado sin romperse, lo 
cual es posible gracias a la presencia del carbono en su composición. La maleabilidad y 
la dureza son dos características que se relacionan de forma inversa. 
Dureza. El acero es un material muy duro, lo cual significa que presenta una gran 
resistencia ante los golpes y los arañazos que puedan darse. 
Tenacidad. Se caracteriza por su gran capacidad de resistir a la tensión, lo cual le 
confiere una gran tenacidad. Y es que, esta se define como la capacidad de resistir a una 
posible fractura. 
Propiedades físicas del acero 
Propiedades térmicas. El acero es un material muy resistente a las altas temperaturas. Su 
punto de fusión es de aproximadamente 1.500ºC, lo que lo convierte en un material 
idóneo para la fabricación de objetos que estarán sometidos a altas temperaturas. 
 
Propiedades eléctricas. El acero tiene la capacidad de conducir fácilmente la electricidad 
a través de su superficie. Esto es útil en la construcción de cables eléctricos y otros 
dispositivos que así lo requieren. 
Propiedades ópticas. El acero es un material que tiene una alta reflectividad. Las 
superficies de los objetos de acero son generalmente lustrosas y brillantes. El acero 
también es transparente a los rayos infrarrojos y ultravioleta, por lo que es posible ver a 
través de él con una cámara de calor. 
Propiedades magnéticas. El acero es un material ferromagnético, es decir, atraído por 
los imanes. 
Principales aplicaciones 
Por ejemplo, en el sector automotriz, son la base para la construcción de carrocerías 
tanto de automóviles como de camiones, gracias a su capacidad para ser moldeados en 
formas complejas sin comprometer su integridad estructural. En el ámbito de la 
construcción civil, su utilización se extiende al desarrollo de infraestructuras críticas, 
como edificaciones y puentes, donde su fiabilidad estructural y facilidad de ensamblaje 
son esenciales. 
Más allá, los aceros de bajo carbono desempeñan un papel crucial en la fabricación de 
tuberías destinadas al transporte de fluidos 
vitales, incluyendo el gas y el petróleo, 
evidenciando su importancia en el 
mantenimiento de las redes energéticas y de 
suministros. 
 
 
 
En el sector doméstico, su presencia es palpable en la producción de electrodomésticos 
y utensilios de cocina, donde la seguridad, durabilidad y resistencia a la corrosión son 
primordiales. Además, la manufactura de componentes de maquinaria, especialmente 
aquellos que requieren altos niveles de 
deformación antes de su punto de fractura, como 
las piezas estampadas, aprovecha las propiedades 
de estos aceros. En esencia, la utilidad del acero 
de bajo carbono radica en su adaptabilidad y 
eficacia, sirviendo como piedra angular en un 
sinfín de aplicaciones industriales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fabricación de herramientas 
Por otro lado, el acero de alto carbono se distingue por su imprescindible resistencia al 
desgaste y su excepcional dureza, atributos que lo hacen indispensable en aplicaciones 
donde estas características son críticas. Este tipo de acero es el material preferido para la 
creación de herramientas de corte y maquinaria de precisión, donde la capacidad para 
mantener un filo agudo y resistir impactos es fundamental. Además, en el sector de la 
construcción y la ingeniería automotriz, el acero de alto carbono es elegido para fabricar 
componentes y estructuras que demandan una resistencia superior a la tensión y al 
desgaste, como es el caso de los resortes y otros elementos sometidos a esfuerzos 
constantes. 
 
 
 
 
 
 
 
EJERCICIOS – FACTOR DE SEGURIDAD 
El factor de seguridad (FS) es una medida utilizada en el diseño mecánico para 
determinar la capacidad que tiene un componente o una estructura para soportar las 
fuerzas o cargas. El factor de seguridad se calcula dividiendo la carga máxima que 
puede soportar el componente o la estructura, entre la carga real que recibirá 
En términos matemáticos se expresa de la manera siguiente: 
FS = Carga máxima que puede soportar / Carga real que recibirá 
Por ejemplo, si un componente de una máquina puede soportar una carga máxima de 
1000 N y se calcula que la carga real que recibirá es de 500N, entonces el factor de 
seguridad sería: 
FS = 1000 N / 500; FS = 2 
Esto significa que el componente tiene un factor de seguridad de 2, lo que indica que 
puede soportar hasta el doble de la carga real que recibirá. Un factor de seguridad mayor 
a 1 indica que el componente es capaz de soportar la carga real sin fallar, mientras que 
un factor de seguridad menor a 1 indica que el componente no es lo suficientemente 
resistente para soportar la carga real y puede fallar. 
Establecer el factor de seguridad adecuado es competencia del diseñador, y no basta con 
que este sea mayor a uno ya que existen estructuras como por ejemplo los cables de los 
ascensores, los cuales en su mayoríadeben de tener factores de seguridad mayores que 
10, y esto es por el número de vidas que tienen en juego.