Guía completa de los aceros al carbono y sus aleaciones

Los aceros convencionales son materiales esenciales en la industria por su versatilidad, disponibilidad y propiedades mecánicas adecuadas para múltiples aplicaciones. En este artículo exploramos de forma práctica y técnica los principales tipos de acero convencional: 1020, 1045, 12L14, 1018, 4140, 4340 y 8620.

🔹 Introducción general

• 1020: Acero de bajo carbono, fácil de maquinar y soldar, ideal para partes estructurales sencillas.

• 1045: Acero medio carbono con buena resistencia y tenacidad, usado en ejes, engranajes y pasadores.

• 12L14: Acero con plomo para alta maquinabilidad. Ideal para piezas de producción en serie.

• 1018: Similar al 1020, pero con mejor maquinabilidad. Se emplea en ejes, tornillos y componentes soldados.

• 4140: Aleado con cromo y molibdeno, ofrece alta resistencia mecánica y buena templabilidad.

• 4340: Aleado con níquel, cromo y molibdeno. Alta resistencia a la tracción, fatiga y tenacidad.

• 8620: Aleación para cementado. Tiene un núcleo tenaz y una superficie dura tras tratamiento.

🧲 Composición y estructura

Composición química típica:

• Estructura cristalina: BCC (cúbica centrada)

• Propiedades: mejoradas por tratamiento térmico

📊 Ficha técnica comparativa

• ⌚ Temperatura de trabajo: Hasta 540°C (aleados)

• 📄 Normas comunes: ASTM A29, SAE J403, DIN EN 10083

🏢 Formas de suministro y acabados

Formas disponibles:

• Barras redondas, cuadradas y hexagonales

• Tubos estructurales

• Placas y piezas mecanizadas

Acabados comunes:

• Laminado en caliente o frío

• Pulido

• Galvanizado

• Recubrimientos especiales (fosfatado, nitrurado)

⚙️ Procesabilidad y manufactura

🚒 Ensayos y pruebas

Ensayos destructivos:

• Tracción (ASTM E8)

• Impacto (Charpy)

• Dureza (Brinell, Rockwell)

Ensayos no destructivos:

• Ultrasonido

• Líquidos penetrantes

• Partículas magnéticas

🔍 Usos y aplicaciones por tipo

• 1020 y 1018:

  • ✔ Pernos

  • ✔ Ejes

  • ✔ Perfiles estructurales

• 1045:

  • ✔ Engranajes

  • ✔ Ejes de transmisión

  • ✔ Bujes

• 12L14:

  • ✔ Conectores

  • ✔ Pernos de producción masiva

  • ✔ Componentes automáticos

• 4140:

  • ✔ Herramientas

  • ✔ Partes de maquinaria

  • ✔ Cigüeñales

• 4340:

  • ✔ Componentes aeronáuticos

  • ✔ Tren de aterrizaje

  • ✔ Piezas de alto esfuerzo

• 8620:

  • ✔ Piñones

  • ✔ Engranajes cementados

  • ✔ Bujes endurecidos

📈Comparativas entre aceros

• ✨ 12L14: Maquinabilidad superior, no soldable

• 💪 4340: Alta resistencia y tenacidad

• 💸 1018/1020: Económicos y versátiles

• 🔧 4140/8620: Balance entre resistencia y tratabilidad

📊 Selección de materiales

Criterios según aplicación:

• Alta maquinabilidad → 12L14

• Alta resistencia y tenacidad → 4340

• Bajo costo y soldabilidad → 1018/1020

• Templabilidad → 4140

• Superficie dura, núcleo tenaz → 8620

♻️Reciclabilidad y sostenibilidad

• ♲ Altamente reciclables (90-95%)

• ✨ Bajas emisiones si se integran en economía circular

• 🏢 Acerías modernas usan procesos sostenibles

📄Normativas y certificaciones

Normas técnicas:

• ASTM A108, A29

• SAE J403, J404

• ISO 683

• DIN EN 10083, NTC 1190

Certificaciones sectoriales:

• ✈ Aeronáutico: NADCAP, AMS

• 🚗 Automotriz: IATF 16949

• 🌐 General: ISO 9001, CE