Aceros HSLA-Grupo 2 - MN (3)

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I. INTRODUCCIÓN 
Este documento se refiere al tema de los aceros HSLA, esto 
significa que es un acero de aleación baja, de alta resistencia y 
es un acero bajo en carbono con una pequeña cantidad de 
elementos de aleación agregados a su composición química. 
 
 Las propiedades mecánicas son una revolución con respecto 
a los aceros de carbono convencionales, ya que sus pases de 
límite elástica de 300 MPA, que son típicos de los aceros 
utilizados con anterioridad a 550MPA para mejorar el par y la 
resistencia al impacto. 
 
 Esta investigación de acero se llevó a cabo debido a la 
importancia del conocimiento sobre las aleaciones en el campo 
de la ingeniería mecánica. Contiene elementos de aleación, 
como el molibdeno, níquel, vanadio y cobre en 
concentraciones combinadas de 10% o menos, estos aceros 
son más resistentes a la corrosión que los aceros de carbono. 
 
 
 
 
 
 En los países de América del Norte y Europa, los aceros 
utilizan esta designación en la producción de carrocerías de 
automóviles debido a la ventajas que poseen este tipo de 
aceros y estos se llevan en un estudio de manera minuciosa y 
la evidencia de su innovación se ve reflejada en la industria 
automotriz como son sus diseños tecnológicos. 
• Aceros HSLA 
HSLA significa acero de baja aleación de alta resistencia. 
Es un tipo de acero al carbono que tiene pequeñas cantidades 
de elementos de aleación añadidos a su composición química. 
[1] 
Estos aceros constituyen el 11% de la producción mundial 
y han desempeñado un papel importante en la expansión de la 
industria del petróleo y el gas. Los aceros HSLA pueden ser 
una aleación de vanadio, niobio o titanio con un contenido de 
0,10% a 0,15%. En general, estos aceros tienen una densidad 
de 7800
𝑘𝑔
𝑚3
. 
 
Su origen nos remota a 1960 donde se lo aplico por su alta 
resistencia y el buen aguante a la soldabilidad que este 
presentaba, en comparación al acero al carbono, por su puesto 
Aceros HSLA 
 
C. Córdova; S. Loor; C. Mejía; M. Yancha 
 
Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica 
Ambato, Ecuador, e-mail: ccordova3206@uta.edu.ec; sloor5905@uta.edu.ec; cmejia8609@uta.edu.ec; 
myancha5827@uta.edu.ec 
 
Resumen: Los aceros HSLA son pequeñas aleaciones diseñadas con el fin de cumplir con algunas 
propiedades mecánicas presentadas de acuerdo con el uso del acero. 
 Es necesario utilizar los porcentajes de su composición, así como sus límites elásticos, las ventajas y 
desventajas del uso de este tipo de micro aleaciones en la industria. Un buen ejemplo es en el contexto del 
cuerpo. 
 En la década de 1980 hubo cambios revolucionarios en la industria automotriz: el llamado acero HSLA 
(abreviatura de acero de alta resistencia y aleación baja), lo que reduce el peso del cuerpo en un 35%. 
También representa sus propiedades mecánicas una conversión convencional de acero al carbono. 
Palabras clave: Acero micro aleado, propiedades mecánicas, HSLA. 
Abstract: HSLA steels are small alloys designed to meet some mechanical properties presented according 
to the use of steel. 
It is necessary to use the percentages of its composition, as well as its elastic limits, the advantages, and 
disadvantages of the use of this type of micro alloys in the industry. A good example is in the context of the 
body. 
In the 1980s there were revolutionary changes in the automotive industry: the so-called HSLA steel (short 
for high-strength, low-alloy steel), which reduces body weight by 35%. A conventional carbon steel 
conversion also represents its mechanical properties. 
Keywords: Micro-alloyed steel, mechanical properties, HSLA. 
mailto:ccordova3206@uta.edu.ec
mailto:sloor5905@uta.edu.ec
mailto:cmejia8609@uta.edu.ec
mailto:myancha5827@uta.edu.ec
los aceros HSLA también contiene una cierta cantidad de 
carbono la cual va desde el 0.07% hasta 0.12%, además 
contiene hasta 2% de manganeso y los elementos ya antes 
mencionados (de hasta máx. el 0.1%). Sus límites de 
elasticidad pueden ser entre 250-590 MPa en el Sistema 
Internacional y en el Sistema Inglés 36-86 kpsi. La manera en 
la que se fabrica el material es la principal razón de que sus 
propiedades mecánicas mejoren ya que sigue un proceso de 
laminación termo mecánica lo cual produce un refinamiento 
del grano y endurecimiento de la ferrita. 
Además, contiene molibdeno el cual va desde 0.1 hasta 0.2% 
lo que hace posible una estructura de grano fino ferrita acicular 
y mejora de manera sustancial el endurecimiento por 
precipitación ya provocado anteriormente por los otros 
elementos ya antes mencionados de la aleación. [2] 
Tabla 1. Composición de los aceros HSLA (%) 
 
El cobre, titanio, vanadio y niobio son agregados para 
incrementar la resistencia. Estos elementos tienen por objeto 
alterar la microestructura de los aceros al carbono, la cual es 
generalmente una mezcla de ferrita-perlita, para producir una 
dispersión muy fina de aleaciones de carburos en una matriz 
casi pura de ferrita. 
Esto elimina el efecto de reducción de 
la tenacidad provocado por la fracción en volumen de perlita, 
aunque manteniendo e incrementando la resistencia del 
material mediante el refinamiento del tamaño de grano, el cual 
en el caso de la ferrita incrementa la tensión de fluencia en un 
50% para cada reducción a la mitad del tamaño de grano 
promedio. El endurecimiento por precipitación juega un rol 
menor también. [3] 
 
Los aceros de alta resistencia y baja aleación además de ser 
diseñados para combatir la corrosión atmosférica también 
deben cumplir con algunas propiedades específicas de acuerdo 
con la aplicación que se le vaya a dar. Se los puede clasificar 
en tres grupos: 
• Grupo 1: Son aleaciones que contienen un elevado 
limite elástico además de una gran soldabilidad que 
se han conseguido por añadir cantidades de Nb 
• Grupo 2: En estas aleaciones se añaden elementos 
que pueden tener cuatro veces más resistencia a la 
corrosión como son Ni, Cr, Cu, Si, y P, los aceros que 
más se utilizan son los ASTM 242 y A588. 
• Grupo 3: Son aceros templados que por tratamiento 
térmico pueden alcanzar limites elásticos de 35 hasta 
205
𝐾𝑔
𝑚𝑚2
. 
Con las características ya mencionadas los aceros HSLA se 
pueden aplicar en vehículos, suspensiones, vehículos de 
transporte, equipo pesado, estructuras, entre otros teniendo en 
cuenta que son de 20 a 30 % más livianos que los aceros al 
carbono, pero contienen la misma fuerza. [4] 
 
• Clasificaciones 
-Aceros resistentes a la intemperie: Aceros con mejor 
resistencia a la corrosión. Un ejemplo común es COR-TEN. 
-Aceros laminados de control: Aceros laminados en caliente 
que tienen una estructura de austenita altamente deformada 
que se transforma en una estructura de ferrita equiaxial muy 
fina al enfriarse. 
-Aceros reducidos en perlita: Aceros con bajo contenido de 
carbono que producen poca o ninguna perlita, sino una matriz 
de ferrita de grano muy fino. Se fortalece por endurecimiento 
por precipitación. 
-Aceros de ferrita acicular: Estos aceros se caracterizan por 
una estructura de ferrita acicular muy fina de alta resistencia, 
un contenido de carbono muy bajo y una buena templabilidad. 
-Aceros de doble fase: Estos aceros tienen una 
microestructura de ferrita que contiene pequeñas secciones de 
martensita distribuidas uniformemente. Esta microestructura 
confiere a los aceros un bajo límite elástico, una alta tasa de 
endurecimiento por trabajo y una buena conformabilidad. 
-Aceros microaleados: Aceros que contienen muy pequeñas 
adiciones de Niobio, Vanadio y/o Titanio para obtener un 
tamaño de grano refinado y/o endurecimiento por 
precipitación. 
 
 Un tipo común de acero microaleado es HSLA de 
conformabilidad mejorada. Tiene un límite elástico de hasta 
80 kpsi (550 MPa). Pero solo cuesta un 24% más que el acero 
A36 (36 kpsi (250 MPa)). 
 
Una de las desventajasde este acero es que es de un 30% a un 
40% menos dúctil. En los EE. UU., Estos aceros se rigen por 
las normas ASTM A1008 / A1008M y A1011 / A1011M para 
láminas de metal y A656 / A656M para placas. Estos aceros 
fueron desarrollados para la industria automotriz para reducir 
el peso sin perder resistencia. Ejemplos de usos incluyen vigas 
de intrusión de puertas, miembros del chasis, soportes de 
montaje y refuerzo, piezas de dirección y suspensión, 
parachoques y ruedas. Acero de baja aleación de alta 
Resistencia. [4] 
 
Esta versatilidad, combinada con sus excelentes 
propiedades mecánicas, es lo que la hace una elección tan 
frecuente para aplicaciones estructurales. 
Esto lo saben perfectamente los fabricantes de estructuras 
metálicas y es por ello que usan este tipo de grado de acero. 
Otro uso común es en aplicaciones estructurales donde no 
se aplica un revestimiento o capas de pintura, como en la 
construcción de puentes. 
Los grados comunes de acero resistente a la intemperie 
incluyen ASTM A242 y ASTM A588. 
El acero HSLA no se usa únicamente para aplicaciones 
estructurales. Con frecuencia también se usa en tuberías de 
transmisión de petróleo y gas siendo el API 5L Grado X70 uno 
de los materiales más comunes utilizados para las tuberías 
modernas. [1] 
 
• Laminado Controlado De Aceros HSLA Acero 
De Baja Aleación De Alta Resistencia. 
 
-Mecanismo De Fortalecimiento 
Los aceros HSLA laminados de control contienen una 
combinación de diferentes mecanismos de refuerzo. El 
principal efecto de fortalecimiento proviene del refinamiento 
del grano (fortalecimiento del límite del grano), donde la 
resistencia aumenta a medida que disminuye el tamaño del 
grano. Los otros mecanismos incluyen el fortalecimiento de la 
solución sólida y el endurecimiento por precipitado de 
elementos micro aleado. Una vez que el acero pasa la 
temperatura de la región de austenita-ferrita, se refuerza aún 
más mediante el endurecimiento por trabajo. 
 
 -Mecanismo Balanceo Controlado 
Cambio de microestructura en diferentes etapas de laminación 
controlada. El laminado controlado es un método para refinar 
granos de acero mediante la introducción de una gran cantidad 
de sitios de nucleación de ferrita en una matriz de austenita 
mediante laminación con control de temperatura, lo que 
aumenta la resistencia del acero. Hay tres etapas principales 
durante el balanceo controlado: 
1) Deformación en la región de recristalización. En esta etapa, 
la austenita se recristaliza y refina y, por lo tanto, puede refinar 
los granos de ferrita en la etapa posterior. 
2) Deformación en la región de no recristalización. Los granos 
de austenita que se alargan por el enrollamiento y las bandas 
de deformación también pueden presentarse dentro de la 
banda. 
 Los límites de grano alargados y las bandas de deformación 
son todos sitios de nucleación de la ferrita. 3) Deformación en 
la región bifásica de austenita-ferrita. Los nucleados de ferrita 
y la austenita se endurecen aún más. 
 
Fig. 1. Cambio de microestructura en diferentes etapas de laminación 
controlada 
 
 
 
• Efecto De Los Elementos Micro Aleados 
Niobio: Nb puede aumentar la temperatura de recristalización 
alrededor de 100 ° C, extendiendo así la región de no 
recristalización y ralentizando el crecimiento del grano. El Nb 
puede aumentar la resistencia y la tenacidad mediante el 
fortalecimiento de los precipitados y el refinamiento del grano. 
Además, el Nb es un fuerte formador de carburo / nitruro, el 
Nb (C, N) formado puede dificultar el crecimiento del grano 
durante la transición de austenita a ferrita. 
Vanadio: V puede aumentar significativamente la resistencia 
y la temperatura de transición al fortalecer el precipitado. 
Titanio: el Ti tiene un ligero aumento en el fortalecimiento a 
través del refinamiento del grano y el fortalecimiento del 
precipitado. 
Nb, V y Ti son tres elementos de aleación comunes en los 
aceros HSLA. Todos son buenos formadores de carburo y 
nitruro, donde los precipitados formados pueden prevenir el 
crecimiento del grano al fijar el límite del grano. También son 
todos formadores de ferrita, que aumentan la temperatura de 
transición de la región de dos fases austenita-ferrita y reducen 
la región de no recristalización. La reducción en la región de 
no recristalización induce la formación de bandas de 
deformación y límites de granos activados, que son sitios 
alternativos de nucleación de ferrita distintos de los límites de 
granos. Otros elementos de aleación son principalmente para 
el fortalecimiento de soluciones sólidas, incluidos Silicio, 
Manganeso, Cromo, Cobre y Níquel. [4] 
 
Tablas Diversas Propiedades Appendix A 
 
II. CONCLUSIONES 
• En cuanto a lo abordado con anterioridad una baja 
aleación no es sinónimo de una baja resistencia 
debido a que distintas mezclas de compuestos 
tienen cualidades diferentes como algunos que son 
resistentes a la corrosión mientras otros tienen una 
alta dureza mecánica. 
• En cuanto a lo abordado con anterioridad una baja 
aleación no es sinónimo de una baja resistencia 
debido a que distintas mezclas de compuestos 
tienen cualidades diferentes como algunos que son 
resistentes a la corrosión mientras otros tienen una 
alta dureza mecánica. 
• 
 
 
 
 
 
III. REFERENCIAS 
 
[1] «Fecoval,» 02 07 2018. [En línea]. Available: http://www.fecoval.mx/que-es-el-acero-
hsla/#:~:text=HSLA%20significa%20acero%20de%20baja,aumentar%20la%20resistencia%20del%20acero. 
. [Último acceso: 18 11 2020]. 
[2] J. J. D. DAMBORENEA, «Nuevos materiales,» Nuevos materiales en la Sociedad del Siglo XXI, nº 2, p. 18, 
2007. 
[3] «Wikipedia,» 12 07 2020. [En línea]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Acero_microaleado. [Último 
acceso: 19 11 2020]. 
[4] qaz.wiki, «qaz.wiki,» 15 11 2020. [En línea]. Available: https://es.qaz.wiki/wiki/High-strength_low-
alloy_steel#Classifications. [Último acceso: 19 11 2020]. 
[5] A. Saavedra, «AlexanderSaavedraBlog,» 29 05 2011. [En línea]. Available: 
http://www.alexandersaavedra.com/2011/05/microaleaciones-hsla.html. [Último acceso: 18 11 2020]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABLA DE COMPOSICIONES DE GRADO DE ACERO SAE 
HSLA 
TABLA DE PROPIEDADES MECÁNICAS DEL GRADO DE ACERO 
SAE HSLA 
APPENDIX A. FIRST APPENDIX 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLASIFICACIÓN DE VARIAS PROPIEDADES PARA GRADOS DE 
ACERO SAE HSL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 [4]