sábado, 27 de noviembre de 2010

Soldadura de metales disímiles

Cuando dos metales diferentes o aleaciones, (por ejemplo, Cu y Al) se unen entre sí, a este proceso se le denomina “soldadura de metales disímiles”. Una soldadura de metales disímiles contiene un depósito de soldadura con una composición química que difiere en varios puntos porcentuales de la composición de uno de los dos metales diferentes que han sido soldados entre sí.

Hay dos tipos principales de juntas de metal diferente:

(I) metales diferentes en la naturaleza de sus componentes principales, tales como cobre y aluminio, y

(II) los metales disímiles en la naturaleza de sus elementos de aleación, cobre y latón, níquel e inconel, etc.

A nivel industrial, la mayor parte de uniones de metales es realizada con materiales idénticos o de metales de composición y propiedades similares. Sin embargo, existen aplicaciones, en las que las soldaduras deben estar hechas de metales de diferente composición. Fenómenos de desgaste mecánico, alta temperatura, u otras condiciones extremas deben ser satisfechas en una junta soldada. Esto conlleva en algunos casos a la necesidad de unir metales disímiles, una soldadura exitosa entre metales diferentes debe ser tan buena aunque tengamos propiedades originales distintas.

Este tipo de uniones se pueden realizar en una variedad de diferentes metales y por una serie de procesos de soldadura.

El principio de hacer las soldaduras entre metales diferentes se refiere a la zona de transición entre los metales y los compuestos intermetálicos formados en esta zona de transición. Se debe tener presente el diagrama de fase de los dos metales en cuestión. Si hay solubilidad mutua de los dos metales diferentes la junta puede ser realizada con éxito. Si hay poca o nula solubilidad entre los dos metales la soldadura no será óptima.

Los compuestos intermetálicos que se forman, entre los diferentes metales, deben ser investigados para determinar su sensibilidad a las grietas, ductilidad, y la susceptibilidad a la corrosión, etc. La microestructura de este compuesto intermetálico es extremadamente importante. En algunos casos, es necesario utilizar un tercer metal que es soluble con cada metal con el fin de para producir un conjunto de éxito.

Otro factor involucrado en la predicción de una vida de servicio exitosa para una junta metales diferentes se relaciona con el coeficiente de expansión térmica de ambos materiales. Si estos son muy diferentes, habrá tensiones internas establecidas en la zona intermetálica y la fragilidad se muestra evidente en servicio. Se debe tener presente que en el calentamiento se producen tensiones de compresión en la superficie de la junta y en el enfriamiento se generan tensiones de tracción de magnitud considerable, por lo tanto existen algunos métodos para reducir el efecto de las diferencias en el coeficiente de expansión térmica y son los siguientes:

1. Diseñar las juntas para que no estén restringidas durante la soldadura.

2. Precalentar el conjunto a fin de reducir las tasas de enfriamiento y reducir la magnitud de las tensiones generadas durante el mismo.

3. Hacer un pos calentamiento para retrasar y prevenir el agrietamiento.

4. Peen la articulación de introducir el flujo plástico en el metal de soldadura y reducir la contracción subraya.

5. Utilizar un metal de relleno con un coeficiente de expansión intermedio entre los dos metales diferentes.

Otro aspecto importante a tener presente es la diferencia de temperaturas de fusión de los dos metales. Esto es de interés primordial cuando en el proceso de unión se emplea la misma fuente de calor y un metal funde primero que otro.

También la diferencia de los metales en la escala electroquímica es un indicador de su susceptibilidad a la corrosión en la zona intermetálica, si están muy separados en la escala, la corrosión puede ser un grave problema.

En ciertas situaciones, la única manera de hacer una unión exitosa es usar un material de transición entre los dos metales diferentes. Un ejemplo es el intento de soldar cobre a acero. Los dos metales que no son mutuamente solubles, pero el níquel es soluble con los dos. Por lo tanto, con el níquel como metal intermediario se puede realizar la junta.

domingo, 10 de octubre de 2010

Soldadura de reparación

Las piezas reparadas a menudo pueden ser más útiles que la piezas originales, ya que pueden ser reforzadas y las debilidades de la pieza original corregidas. La soldadura de reparación resulta generalmente y en la mayoría de oportunidades más económica ya que el retraso en la obtención de la pieza de repuesto puede ser excesivo y el costo de la parte nueva normalmente es superior al costo de la reparación de la parte dañada.


Los trabajos realizados en las organizaciones o empresas relacionas con equipos industriales y/o maquinaría son principalmente de mantenimiento y reparación y gran porcentaje de los soldadores a nivel mundial se dedican a esta área técnica.

Diferentes piezas y componentes se desgastan continuamente, particularmente en maquinaria industrial, maquinaria de construcción, maquinaria agrícola, partes de máquinas herramientas, e incluso automóviles. Las piezas reparadas pueden ser más útiles que las piezas originales.

Los metales y/o aceros de bajo carbono y aceros de baja aleación pueden ser reparados sin afectar negativamente a la vida útil de la pieza. Sin embargo, los aceros de alto carbono pueden ser reparados teniendo presente los tratamientos térmicos correspondientes para proporcionar una vida de servicio adecuada. Calentamientos y enfriamientos bruscos y repetitivos pueden proporcionar una vida de servicio inadecuada, y debido a los cambios metalúrgicos de la soldadura, el componente puede fallar sin dar la vida de servicio esperada.

Por lo tanto es necesario y conveniente saber el tipo, especificación, o la composición del metal que estamos pensando reparar a través de la soldadura. No debemos soldar cualquier metal a menos que sepamos su composición.

La economía de los trabajos de la soldadura de reparación son frecuentemente muy favorables y se aplican a la más pequeña o más grande pieza. Algunos trabajos de reparación de soldadura pueden tomar sólo unos pocos minutos y que otros pueden requerir semanas para la preparación y soldadura. Aun así, el dinero involucrado en un trabajo de reparación puede ser menor que el costo de una nueva parte.

Todos los procesos de soldadura por arco se utilizan para trabajos de reparación y mantenimiento. Además de los procesos como : oxi-gas, soldadura electro escoria, soldadura por haz de electrones, y soldadura por haz de láser, soldadura por fricción, entre otros también se utilizan. Los procesos de proyección térmica son ampliamente utilizados para el revestimiento y aumento de capa y asi aumentar la vida útil de diferentes piezas (por el ejemplo el tambor de bobinado de una trefiladora). Además, los distintos procesos de corte térmico (por ejemplo el plasma) se utilizan para la preparación de piezas para la soldadura de reparación.

En el caso de la soldadura de reparación, por lo general hay limitaciones, tales como la disponibilidad de equipos para un trabajo. Esto limita la selección y es por esta razón que el proceso de soldadura por arco metálico SMAW, el proceso FCAW, TIG, la soldadura oxiacetilénica son los más utilizados.

El éxito de un trabajo de reparación depende de la dimensión del proyecto. Muchos factores deben ser considerados en la toma de un análisis exhaustivo. Un análisis a fondo puede no ser necesario en muchas situaciones. Esto se debe a la experiencia adquirida por los soldadores, y al análisis del Ingeniero de área.

En la siguiente fotografía se muestra un ejemplo de como la reparación de un cubo de retroexcavadora sale más atractiva que adquirir un cubo nuevo, la relación costo beneficio concluyo esta opción por lo tanto se prosiguió a la reparación (instalación de placas laterales por deformación en trabajo).

Reparacion de Cubo de retroexcavadora 
Como la experiencia ayuda mucho en este tipo de trabajos, tener un procedimiento a seguir es formidable, pero puede variar de acuerdo al encargado y sabiduría del mismo, no obstante de manera global se puede decir que debe tener en cuenta los siguientes aspectos:


* Hacer un estudio detallado y/o análisis de las piezas que han fallado.
* Conocer la información básica relativa a las especificaciones y el diseño.
* Hacer una investigación de los materiales utilizados.
* Hacer una lista de posibles soluciones (teniendo en cuenta la relación costo-beneficio) y aplicar la mejor de ellas.

Se despide de ustedes un servidor.

domingo, 1 de agosto de 2010

Soldadura de plata

En estas líneas describiré una aplicación muy interesante donde se unieron unas pastillas de corte construidas con polvo de diamante a un material base de fundición. La pieza es un accesorio de corte de un perforador vertical, y consta de 36 insertos de sección rectangular elaborados de material compuesto de matriz metálica ver (figura No. 1).

Dado que las soldaduras de plata se utilizan para unir aceros en general, aceros inoxidables, cobre y sus aleaciones, níquel y sus aleaciones, metales preciosos y sus aleaciones, entre otros presentando una unión metalúrgica muy resistente, se procedió a soldar los insertos con soldadura del tipo AWS A 5.8 BAg-5 que posee en composición 45% Ag, 30%Cu, 25 %Zn.

                                                                 
Figura No. 1

Las aplicaciones de este tipo de procedimiento van desde la fabricación y ensamble de equipos de refrigeración, aire acondicionado y calefacción, motores eléctricos, contactos eléctricos, instalación de tuberías de cobre, intercambiadores de calor, entre otros.

El objetivo es brindar un fuerte vínculo entre las partes, suministrando una adherencia sin paralelo e impidiendo el desprendimiento de material, y el agrietamiento. Dado que nuestra pieza estará sometida a grandes esfuerzos mecánicos y de alta temperatura.

El fundente empleado fue una mezcla de de bórax y acido bórico (cuyo punto de fusión oscila entre 760˗860°C) y nos ofrece una buena estabilidad hasta la temperatura máxima necesaria en la soldadura, y su vez nos ayuda a quitar los óxidos residuales de la superficie del metal, proteger el mismo contra la reoxidación durante el calentamiento y facilitar la adherencia del material de aporte a la superficie.

Al igual que otras técnicas se debe seguir un procedimiento para asegurar la perfecta unión, el cual fue el siguiente:

Limpieza las superficies deben estar desengrasadas y decapadas perfectamente por medio de agentes abrasivos o agentes químicos, en nuestro caso empleamos medios mecánicos de decapado.

Aplicación del fundente las superficies a soldar se humectan con el fundente, limpiando el exceso del mismo para mayor comodidad.

Precalentamiento la superficie de apoyo de las pastillas de corte se precalienta de manera homogénea para garantizar una adherencia satisfactoria.


La temperatura de aplicación fue uniforme y mayor en algunos grados a la temperatura de fusión del metal de aporte, tratando de que el tiempo de calentamiento fuera lo mas corto posible, con el objetivo de evitar estructuras metalúrgicas indeseables y la formación de grumos o tapones en los puntos de calentamiento.

Al aplicar el material de aporte entre el inserto y la superficie, se observo una fluidez natural de la soldadura entre la base apoyo y la cara lateral de la pastilla de corte, mostrando un cordón continuo de plata alrededor de la junta.

Con estas líneas exprese el deseo presentarles este tipo de aplicaciones industriales, que en alguna oportunidad se nos presentan y que se tornan interesantes.

lunes, 14 de junio de 2010

Identificación de metales por prueba de chispa

En el laboratorio y/o taller de ensayos se puede realizar una prueba muy sencilla para identificar un producto ferroso, y se trata del ensayo de chispa, estas se observan al hacer presión de la muestra contra un piedra esmeril o disco de pulir (cuando es portátil la maquina). Generalmente cuando se trabaja con ciertos tipos de materiales ferrosos en nuestra rutina diaria, resulta práctico identificarlos o clasificarlos rápidamente, y más cuando necesitamos resultados o conceptos inmediatos sin mayor exactitud y meramente cualitativo.

La prueba de chispa es un método sencillo para determinar a nivel mundial los principales componentes de una muestra de hierro fundido, acero al carbono o acero aleado. El método también puede proporcionar información sobre el tratamiento térmico al que fue sometida la muestra (tales como el recocido o endurecimiento).

El desprendimiento de virutas se efectúa por el roce de la piedra esmeril (Ver figura No.1) o disco de pulir con el acero o muestra a analizar, y da como resultado un calentamiento de las partículas, que son arrojadas a gran velocidad por el aire, con lo cual se produce una combustión de los elementos constituyentes del acero con el oxígeno del entorno, ofreciendo características y detalles de la composición química del mismo.

Figura No.1
Debemos tener en el laboratorio o en el lugar de trabajo patrones de composición conocida de tal forma que al realizar el ensayo se facilite el tomar decisiones con puntos de referencia para comparación. Al efectuar la prueba se debe tener presente aspectos como la presión aplicada a la probeta, ya que si está en muy elevada la temperatura de la chispa aumentara por lo tanto la cantidad de explosiones, y nos ofrecerá un contenido de carbono mayor que el verdadero. Es frecuente, cuando se prueba una muestra desconocida, a fin de alternar la muestra con barras estándar de especificación conocida. Esto ayuda a identificar rápidamente la muestra. Estas barras deben tener su especificación y tener documentado el tratamiento (si lo tiene). El único requisito es que la barras estándar -, así como la barra de muestra a analizar – deben tener (aproximadamente) igual tamaño y forma. Por lo general, las barras estándar y las barras de ensayo se hacen de sección cuadrada y la longitud más bien corta, para un fácil manejo.

En el laboratorio o taller, las barras estándar se identifican mediante una marca de perforación y dispuestas de forma ordenada en un recinto pequeño.

En los aceros no aleados el dato más relevante es su contenido de carbono y al realizar la prueba, el hierro presenta una chispa bastante larga de color amarillo, a medida que el contenido de carbono aumenta el color de las ramificaciones se hace más claro y de longitud más corta y mucho más denso cerca de la piedra esmeril.

Para determinar si un acero al carbono se ha endurecido o es blando (recocido), se mira en la intensidad y la densidad del patrón, los aceros suaves producen menos rayos, y de menor intensidad, que los aceros endurecidos.

No obstante, cabe señalar que los aceros aleados con algo de manganeso presentan un marcado aumento de la actividad de la chispa, tanto en número, grosor e intensidad de los rayos, mientras que los aceros aleados con cromo presentan el efecto contrario, es decir, menos actividad.

Los aceros aleados con wolframio, por último, muestran una marca de color  rojo. En la figura No 2. se observa una representación gráfica de los distintos tipos de chispa en varios materiales de ingeniería.

Figura No.2

En estas líneas quería expresar las inquietudes que me han preguntado al respecto, espero les haya podido colaborar y cualquier cosa no dejen de escribir.

jueves, 1 de abril de 2010

Soldabilidad de las fundiciones

Como preambulo cabe señalar que las fundiciones o hierros fundidos o las conocidas aleaciones “cast iron” generalmente son asociadas a fundiciones grises, pero en realidad identifican a un grupo grande de aleaciones ferrosas. El color de una superficie fracturada puede ser usado para identificarla de manera global, así, un color blanco identifica a una fundición blanca debido a su carburo e impurezas, y el hierro fundido gris tiene una variedad de composiciones, pero por lo general es tal que la estructura de la matriz es principalmente perlita con copos de grafito dispersos.

El Hierro (Fe) representa más del 95% en peso del material de la aleación, mientras que el principal elemento de aleación es el carbono (C), seguido del silicio (Si).

La cantidad de carbono en la fundición de hierro es de 2,1 a 4% en peso. Los hierros fundidos contienen cantidades apreciables de silicio, normalmente de 1 a 3% en peso, y por consiguiente, estas aleaciones se les debe considerar aleaciones ternarias de Fe-C-Si.

El hierro fundido tiende a ser frágil, con excepción de los hierros fundidos maleables. Gracias a su bajo punto de fusión, buena fluidez, colado, excelente maquinabilidad, resistencia a la deformación y resistencia al desgaste, las fundiciones de hierro se han convertido en un material de ingeniería con una amplia gama de aplicaciones, incluyendo tuberías, máquinas y partes de la industria automotriz, como cabezas de cilindros, bloques de cilindros, y los housing de cajas de cambios, housing de bombas, tambores de freno, entre otras. Es resistente a la destrucción y debilitamiento por corrosion.

También hay hierros fundidos aleados que contienen cantidades pequeñas de cromo, níquel, molibdeno, cobre, u otros elementos constituyentes para así, agregar propiedades específicas. Estas suelen proporcionar mayor resistencia mecánica.

Otra aleación de importancia es el hierro fundido austenítico que se modifica por la adición de níquel y otros elementos para reducir la temperatura de transformación para que la estructura sea austenítica a temperatura ambiente, esta aleación posee un alto grado de resistencia a la corrosión.

Otra clase de hierro fundido se llama hierro maleable. Esto se hace dando la fundición blanca un tratamiento térmico de recocido para cambiar la estructura del carbono en el hierro. De este modo, la estructura se cambia a perlítica o ferrítica, lo que aumenta su ductilidad.

Hay otras dos clases de hierro fundido que son más dúctiles que la fundición gris. Estas son conocidas como el hierro nodular y fundición dúctil. Éstos se fabrican mediante la adición de magnesio o aluminio que, o bien se atan el carbono en un estado combinado o le dará al carbono libre o nodular una forma esférica en lugar de la escama normal en la fundición gris. Esta estructura proporciona un mayor grado de ductilidad o maleabilidad de la fundición.

La fundición gris tiene una capacidad muy baja para doblar y baja ductibilidad. La ductilidad es baja debido a la presencia de los copos de grafito que actúan como discontinuidades.

En la mayoría de los procesos de soldadura el ciclo de calentamiento y enfriamiento crea la expansión y contracción de la aleación, lo que crea tensiones de tracción durante el período de contracción. Por esta razón, la fundición gris es difícil de soldar sin precauciones especiales. Por otra parte, el hierro fundido dúctil como el hierro maleable, hierro dúctil y hierro nodular pueden ser exitosamente soldadas. Para obtener los mejores resultados, estos tipos de fundiciones de hierro, deberán estar soldadas en estado recocido.

Con esta pequeña introducción explicare de manera concisa y específica, los electrodos a usar en el proceso por arco y las varillas a usar en el proceso de soldaura por oxi-combustible.
 
Soldadura por arco con electrodo revestido
 
En la preparación de la pieza de fundición para la soldadura es necesario eliminar todos los materiales extraños de la superficie, y limpiar completamente el área de la soldadura, esto significa quitar pintura, grasa, aceite y otros materiales indeseables de la zona de soldadura. Es conveniente calentar el área de soldadura por un corto tiempo para eliminar el gas atrapado en el defecto(s) o la zona de soldadura del metal base.

Se recomienda biselar la zona afectada en V, con un ángulo entre 60-90° se debe utilizar soldaduras de penetración completa para que la grieta o defecto se elimine completamente, dado que el defecto puede volver a aparecer en condiciones de servicio.

El precalentamiento es conveniente para la soldadura con cualquiera de los procesos de soldadura. Esto puede ser reducido cuando se utiliza material de aporte muy dúctil. El Precalentamiento reducirá el gradiente térmico entre la soldadura y el resto de la pieza. Las temperaturas de precalentamiento están relacionadas con el proceso de soldadura, el tipo de metal de relleno, la masa y la complejidad de la fundición.
 
El proceso SMAW puede ser utilizado para la soldadura de hierro fundido. Hay cuatro tipos de metales de aportación que se pueden utilizar:

*Electrodos revestidos de hierro fundido,
*Electrodo revestido con aleación base de cobre,
*Electrodos revestidos a base de níquel y
*Electrodos recubiertos de acero suave.
 
Existen razones para emplear cada uno de los electrodos específicos de la siguiente manera: la maquinabilidad del depósito, la fuerza del depósito, y la ductilidad de la soldadura final y la disponibilidad de equipos.
 
* Cuando la soldadura por arco se hace con electrodos revestidos de hierro fundido, es necesario precalentar entre 120 ° y 425 °C, dependiendo del tamaño y la complejidad de la fundición y la necesidad de mecanizar el depósito y las áreas adyacentes. En general, es mejor utilizar electrodos de diámetro pequeño y ajustar la longitud de arco, y si es posible la soldadura se debe hacer en la posición plana.

* Hay dos tipos de electrodos a base de cobre, la aleación de estaño-cobre (ECuSn-A y C) y la aleación aluminio-cobre (ECuAl-A2). Las aleaciones de zinc cobre no se pueden utilizar para electrodos de soldadura de arco debido a la temperatura de fusión baja del zinc. El zinc se volatiliza en el arco y hará que exista porosidad en soldadura aplicada. Los electrodos de cobre-estaño producen una soldadura con buena ductilidad.

Los electrodos (ECuSn-A, ECuSn-C), ofrecen depósitos fuertes y de dureza. Por lo que se emplean para el recargue de las fundiciones.
La diferencia está en el contenido de estaño, el electrodo ECuSn-A contiene un 5% y el ECuSn-C un 8%.
Cuando se utilizan los electrodos a base de cobre, un precalentamiento entre 120-200°C se recomienda, también usar diámetros pequeños y bajas corrientes. El enfriamiento lento se recomienda después de la soldadura.

Los electrodos (ECuAl-A2) son a base cobre y aluminio y tiene un punto de fusión relativamente bajo, así como una gran velocidad de aportación a bajas intensidades. Esto permite una soldadura rápida y reduce la deformación y la posibilidad de formación de fundición blanca en la zona de la soldadura. La resistencia a la tracción y la carga de fluencia de estos depósitos son casi el doble de los obtenidos con electrodos a base de cobre y estaño.

* Hay tres tipos de electrodos de níquel usado para soldar hierro fundido. El ENiFe-CI contiene aproximadamente 50% de níquel, el ENiCI contiene aproximadamente el 85% de níquel y el tipo ENiCu contiene níquel y cobre. El electrodo ENiFeCI es más barato y proporciona resultados aproximadamente iguales al electrodo de alto níquel. Estos electrodos pueden ser utilizados sin precalentamiento, sin embargo se sugiere su almacenamiento a 40 °.Los depósitos de níquel y níquel-hierro son extremadamente dúctiles y no se vuelven frágiles con presencia de carbono. La dureza de la zona afectada por el calor puede reducirse al mínimo mediante la reducción de la penetración en el metal base. El electrodo tipo de níquel-cobre se presenta en dos grados, el ENiCu-A con 55% de níquel y 40% de cobre y el ENiCu-B con el 65% de níquel y 30% de cobre. Cualquiera de estos electrodos se puede utilizar de la misma manera como el electrodo de níquel o el electrodo de Ni-hierro con aproximadamente la misma técnica y los resultados.
 
Los depósitos de Níquel-hierro son especialmente diseñados para unión y reparación de piezas de fundición con alto porcentaje de fósforo, fundición nodular y esferoidal, sin necesidad de precalentamiento. El depósito tiene una alta resistencia, es de excelente apariencia libre de grietas y porosidad, incluso sobre superficies contaminadas.

Al igual que todas las soldaduras de hierro fundido, se recomiendan los cordones cortos a fin de no calentar excesivamente la pieza. No se recomienda el martillado.

* El electrodo de acero suave (AWS E St) no se recomienda para soldar hierro fundido si el depósito se debe mecanizar. Este electrodo a base de hierro se emplea para muchos tipos de hierro fundido utilizados en la industria.

El deposito de la soldadura es muy duro y no mecanizable, es especial para fundición sucia, podrida o quemada, en fundición con un alto contenido de fósforo o azufre. Además, el depósito de acero suave tendrá una reducción del nivel de ductilidad, como resultado de mayor contenido de carbono.
 
Soldadura autógena

El proceso de gas combustible-oxígeno es a menudo usado para la soldadura de hierro fundido. La llama debe ser neutra. Hay dos tipos de metales de relleno que están disponibles: Las barras de hierro fundido (RCI y A y B) y las barras de zinc-cobre (RCuZn-B y C).

Las soldaduras realizadas con las varillas de hierro fundido adecuadas serán tan fuertes como el metal base. La clasificación RCI se utiliza para la fundición gris ordinaria. La varilla RCI-A tiene pequeñas cantidades de la aleación y se utiliza para la aleación de hierro fundido de alta resistencia y la RCI-B se utiliza para la soldadura de hierro fundido nodular y maleable.

El procedimiento de soldadura debe ser óptimo y se debe preparar bien la junta, y tener presente el precalentamiento, y postcalentamiento.

Las barras de zinc-cobre producen soldaduras de bronce. Hay dos clasificaciones: RCuZn-B, y RCuZn C- El bronce depositado tiene ductilidad relativamente alta.

Se recomienda emplear la varilla que trae el fundente extruido en ella como revestimiento, de lo contrario emplear desoxidante, así se mantendrá el baño de fusión limpio y fluido, de lo contario se formaran óxidos de difícil fusión que dificultan la operación y provocan inclusiones y sopladuras.

Recuerde emplear el metal de aporte adecuado y procurar que las piezas se enfríen lentamente, de lo contrario se puede formar una fundición blanca en la zona del cordón, con lo que éste quedará duro, frágil y de muy difícil mecanización.

Para más información de las varillas puede consultar la norma AWS A5.8-89
 
Espero con esta sinopsis que elabore haber resuelto algunas inquietudes que generalmente se presentan al trabajar con estas aleaciones.

martes, 2 de marzo de 2010

Recargues superficiales por arco con electrodo revestido

 Esta aplicación consiste en depositar una capa metálica (dura o suave depende de la situación) sobre una superficie desgastada, este desgaste puede ser por impacto, se produce por desprendimiento de partículas metálicas debido a choques fuertes y constantes, otro desgaste puede ser por abrasión, asociado a efectos de rozamiento, y por ultimo desgaste por corrosión, asociado a la destrucción progresiva debido a acciones químicas.

El recargue es una forma de ofrecer una reparación y mantenimiento a máquinas, herramientas y piezas que pueden tener una segunda oportunidad de uso.

En estas líneas me refiero al recargue por arco con electrodo revestido, dado que es el procedimiento más empleado por su facilidad de aplicación y por su efectividad en el depósito. Generalmente se emplea en grandes superficies o piezas grandes, y es muy útil sobre aceros al manganeso y otros aceros aleados. Se emplea con corriente alterna o continua y los electrodos pueden ser sólidos para el SMAW o tubulares para el FCAW.

Para el recargue duro los electrodos se clasifican según las siguientes aplicaciones: electrodos de gran resistencia a la abrasión, electrodos de moderada resistencia a la abrasión e impacto y electrodos de gran resistencia al impacto y buena resistencia a la abrasión.

Cabe destacar los siguientes aspectos:

• Antes de empezar el procedimiento de recargue se debe limpiar muy bien la pieza a tratar y notar que esté libre de grasa, polvo, oxido o cualquier elemento extraño que no deje efectuar bien el tratamiento.

• Los procedimientos de recargue se deben realizar con el menor aporte de calor posible.

• En el procedimiento de recargue con electrodo revestido se debe limpiar la escoria antes de aplicar nuevas capas.

• Emplear electrodos de carburo de cromo o de tungsteno cuando se requiera un recubrimiento de gran resistencia a la abrasión.

• Emplear electrodos de alto contenido en carbono o de acero al manganeso para recargues de moderada resistencia a la abrasión y al impacto.

• Realizar el recargue de manera horizontal siempre que sea posible.

• Proteger de manera adecuada de los humos al técnico soldador.

El recargue duro está asociado a la maquinaria de movimiento de tierras, trituración de piedras y procesos industriales.

Personalmente, he dirigido operaciones de recargue con electrodo revestido en las siguientes aplicaciones, y me han ofrecido un tiempo de vida útil extra, sacándole más provecho a piezas y equipos y por lo tanto reduciendo costos, al sustituir ó aplazar la adquisición de un componente nuevo:

En los rotores de molinos de impacto de plantas de agregados, en las paredes constitutivas y adapters de los cubos de las retroexcavadoras, y palas mecánicas (recargue duro), en la recuperación de ejes desgastados de reductores, pasadores, en ejes que generalmente trabajan ejerciendo una aplicación en particular y en sus extremos están los puntos de apoyo (rodamientos), en piñones grandes de diente recto donde se facilita su mecanizado posterior sin grandes requerimientos, en poleas de aluminio de máquinas cortadoras de hilo (recargue suave), en porta cuchillas de las máquinas de hilo (recargue duro), recargue duro de cilindros de fresado de equipos de decapado de terreno (ver fotografías1-2), entre otros.
CILINDRO DE CORTE DE UNA FRESADORA WIRGTEN 1

*Foto tomada por: Alexander Saavedra

CILINDRO DE CORTE DE UNA FRESADORA WIRGTEN 2

*Foto tomada por: Alexander Saavedra

En las fotografías se observa un cilindro ó tambor de corte de una fresadora Wirgten, se llevó al departamento metalmecánico para prestarle mantenimiento, se le cambiaron las portabases dañadas, los dientes desgastados, y se elaboró el recargue duro respectivo, para enviarlo de nuevo a la mina a trabajar. Se aprovecha cuando se desmonta el cilindro de corte de recargar también el housing en los lugares más vulnerables.

También he empleado el recargue con el proceso de metalización o rociado térmico, en la recuperación de tambores de bobinado de plantas de trefilación, aquí el metal aportado se proyecta sobre la pieza en forma de finas partículas, el deposito se hace con la pieza situada en el torno, y el espesor requerido se logra al mecanizar la pieza (en una futura publicación explicaré en detalle el proceso de metalización).

Quiero resaltar, que la aplicaciones anteriores y cualquiera que se merezca éste procedimiento, deben ir acompañadas de un conocimiento de los materiales o piezas a recuperar, porque no deseamos dañar ninguna propiedad de un tratamiento térmico previamente aplicado ó inducir propiedades indeseables en las piezas a reparar, por lo tanto, deben elegirse las materias primas correctas, tiempos de ejecución, condiciones de aplicación, y post-tratamientos si se ameritan.

martes, 2 de febrero de 2010

Soldadura de aceros inoxidables

Los aceros inoxidables ó, más precisamente, los aceros de resistencia a la corrosión son una familia de aleaciones a base hierro, y poseen una excelente resistencia a la corrosión. Estos aceros no se oxidan y se oponen firmemente a ataques de una gran cantidad de líquidos, gases y productos químicos. Muchos de los aceros inoxidables tienen una buena resistencia y ductilidad a bajas temperaturas.
La mayoría de ellos presentan buenas propiedades de resistencia y expansión a altas temperaturas. Todos los aceros inoxidables contienen hierro como elemento base y cromo en cantidades que oscilan alrededor del 11% al 30%.
El cromo proporciona la resistencia a la corrosión para los aceros inoxidables. Hay alrededor de 15 tipos de aceros inoxidables al cromo.
El níquel se añade a algunos aceros inoxidables, que son conocidos como aceros inoxidables al cromo-níquel. La adición de níquel reduce la conductividad térmica y reduce la conductividad eléctrica. Los aceros de cromo-níquel pertenecen a la serie 300 AISI / SAE de aceros inoxidables.
Ellos no son magnéticos y tienen una estructura austenítica. Estos aceros inoxidables contienen pequeñas cantidades de carbono que tiene tendencia a formar carburos de cromo, que no son resistentes a la corrosión. El carbono no es deseable particularmente en aleaciones del grupo 18% de Cromo, 8% de níquel.
El manganeso se añade a algunas aleaciones de cromo y níquel. Normalmente estos aceros contienen un poco menos de níquel, ya que las aleaciones cromo-níquel-manganeso fueron desarrolladas originalmente para la conservación de níquel. En estas aleaciones, una pequeña porción de níquel se sustituye por el manganeso, generalmente en proporción de dos a uno. Los aceros inoxidable al cromo-níquel-manganeso pertenecen a la serie 200 AISI / SAE. Estos aceros tienen una microestructura austenítica y no son magnéticos.
El molibdeno es también incluido en algunas aleaciones de acero inoxidable. El molibdeno es agregado para mejorar la resistencia a la fluencia del acero a temperaturas elevadas. Así mismo, aumentará la resistencia a la corrosión en diversas aplicaciones, y mejorará la resistencia a la corrosión por picadura.
Los aceros inoxidables se pueden soldar utilizando diferentes tipos de procedimientos tales como: la soldadura de arco metálico (SMAW), la soldadura de tungsteno y gas de protección (TIG), y la soldadura de arco metálico con gas (GMAW).
Estos aceros son un poco más difíciles de soldar que los aceros al carbono convencionales. Las propiedades físicas de acero inoxidable son diferentes del acero al carbono y ésto hace que la soldadura se tome de manera diferente.
Estas diferencias son las siguientes:
• Baja temperatura de fusión,
• Bajo coeficiente de conductividad térmica,
• Alto coeficiente de expansión térmica,
• Mayor resistencia eléctrica.

Las propiedades no son las mismas para todos los aceros inoxidables, pero son las mismas para los que tienen la misma microestructura. En este sentido, los aceros inoxidables de clase metalúrgica similar tienen las características de soldadura similares y se agrupan de acuerdo a la estructura metalúrgica con respecto a la soldadura.

Aceros inoxidables tipo austeníticos. Aceros de manganeso no son endurecidos por tratamiento térmico y son magnéticos en estado recocido. Pueden llegar a ser ligeramente magnéticos cuando son trabajados en frío o soldados. Esto ayuda a identificar esta clase de aceros inoxidables. Todos los aceros inoxidables austeníticos son soldables con la mayoría de los procesos de soldadura, con la excepción del tipo 303, que contiene azufre, y el 303Se, que contiene selenio para mejorar la maquinabilidad.

Los aceros inoxidables austeníticos tienen alrededor de 45% más coeficiente de expansión térmica, mayor resistencia eléctrica, y conductividad térmica menor que los aceros al carbono convencionales. Se recomienda una alta velocidad de soldadura, así se puede reducir la entrada de calor, y tratar de evitar la precipitación de carburos, y minimizar la distorsión.
El punto de fusión de los aceros inoxidables austeníticos es ligeramente inferior al punto de fusión de los aceros al carbono convencionales. Debido a la temperatura de fusión más baja y a la menor conductividad térmica, la corriente de soldadura es generalmente más baja. La alta expansión térmica dicta las precauciones especiales que deben adoptarse con respecto a la deformación y la distorsión.

Aceros inoxidables ferríticos. Los aceros inoxidables ferríticos no son endurecidos por tratamiento térmico y son magnéticos. Todos los aceros inoxidables tipos ferríticos se consideran soldables con la mayoría de los procesos de soldadura, excepto para el grado 430F, que contiene alto contenido de azufre para el mecanizado. El coeficiente de expansión térmica es inferior a los tipos austeníticos y es casí el mismo como los aceros al carbono. Los procesos de soldadura que tienden a aumentar la adición de carbono no son recomendables, estos incluyen el proceso de oxi-gas combustible, el proceso carbon arc, y la soldadura de arco metálico con gas CO2 protector.
Carburos de cromo muestran las tendencias hacía el endurecimiento con estructura de tipo martensítica en los límites de grano en la zona de la soldadura. Esto reduce la ductilidad, tenacidad y resistencia a la corrosión en la soldadura. Para secciones gruesas, un precalentamiento de 200°C es beneficioso. Para restaurar la resistencia a la corrosión y mejorar la ductilidad después de la soldadura un recocido a 760-820°C, seguido de un enfriamiento en agua o aire, es recomendable. El tamaño de grano grande seguirá existiendo, sin embargo, la dureza y la tenacidad pueden ser alteradas. La tenacidad se puede mejorar sólo por el trabajo en frio de la soldadura.
Si el tratamiento térmico después de la soldadura no es possible, y las demandas de servicio y resistencia al impacto son necesarias, un aporte de acero inoxidable austenítico debe ser utilizado. De lo contrario, el metal de aporte seleccionado debe coincidir con el metal de base.
Aceros inoxidables martensíticos. Los aceros inoxidables martensíticos son endurecidos por tratamiento térmico y son magnéticos. Los de bajo contenido de carbono hacen que se puedan soldar sin precauciones especiales. Los tipos con más de 0,15% de carbono tienden a ser endurecidos al aire y, por tanto, se requiere de precalentamiento y postcalentamiento de soldaduras. Un rango de temperatura de precalentamiento de 230-290°C se recomienda. Un postcalentamiento se debe seguir inmediatamente a la aplicación de la soldadura y debe estar en el rango de 650-760°C, seguido de un enfriamiento lento.
Si un precalentamiento y postcalentamiento no es posible, un relleno de acero inoxidable austenítico debe ser utilizado. El acero tipo 416Se para mecanizado no debe ser soldado. Los procesos de soldadura que tienden a aumentar la recolección de carbono no son recomendables. Aumentar el contenido de carbono genera mayor sensibilidad a las grietas en el área de soldadura.

Metales de aporte
La selección de la aleación de metal de aporte para la soldadura de los aceros inoxidables se basa en la composición del acero inoxidable. El metal de aporte de diversas aleaciones están normalmente disponibles como electrodos cubiertos, y desnudos como alambres sólidos. Recientemente electrodos tipo “alambres con núcleo fundente” se han desarrollado para la soldadura de aceros inoxidables.
Las aleaciónes de aporte para la soldadura de los diversos aceros inoxidable son: Cr-Ni-Mn (AISI N º 308), Cr-Ni-austenítico (AISI N º 309, 310, 316, 317, 347), Cr-martensíticos (AISI N º 410, 430); Cr-ferríticos (AISI N º 410, 430, 309, 502). Es posible soldar diferentes metales de base inoxidable con la misma aleación de metal de aporte.

Los procedimientos de soldadura

Para la soldadura SMAW, hay dos tipos básicos de electrodos. Estos son el recubierto a base de de cal indicada por el sufijo 15 y el tipo de titanio designado por el sufijo 16. Los electrodos a base de cal se utilizan sólo con corriente continua electrodo positivo (polaridad inversa). El electrodo revestido tipo titanio sufijo 16 puede utilizarse con corriente alterna y corriente directa con electrodo positivo. Son del tipo de bajo hidrógeno y ambos se usan en todas las posiciones. Sin embargo, el tipo 16 es más suave, y presenta más atractivo al soldar, y funciona mejor en la posición plana. El ancho de la costura debe limitarse a dos veces y media el diámetro del electrodo.
Los electrodos recubiertos deben ser almacenados en un cuarto seco a temperatura controlada. Los electrodos, de bajo hidrógeno, son susceptibles a la absorción de humedad. Una vez que la caja se ha abierto, los electrodos deben guardarse en un lugar seco hasta su uso.
Soldadura por arco de tungsteno y gas de protección. Se utiliza ampliamente para secciones más delgadas de acero inoxidable. El tungsteno 2% se recomienda y el electrodo debe poseer buena conicidad. El argón se utiliza normalmente como gas de protección, sin embargo, mezclas de helio- argón,a veces se utilizan para aplicaciones automáticas.
Soldadura de arco metálico y gas de protección. Se usa ampliamente para materiales más gruesos, ya que es un proceso más rápido de soldadura. El modo de transferencia spray se utiliza para la soldadura en posición plana y esto requiere la utilización de argón para la protección con el 2% ó 5% de oxígeno ó mezclas especiales. El oxígeno ayuda a producir mejor acción humectante en los bordes de la soldadura. La transferencia a corto círcuito también puede utilizarse en materiales delgados. En esté caso se emplea la protección de CO2 ó la mezcla 25% de CO2, más un 75% de argón. La mezcla de argón-oxígeno también puede utilizarse con electrodos de pequeño diámetro. Con alambres de bajo contenido de carbono, y CO2 como protección la cantidad de carbono en la pieza aumentará ligeramente, por lo tanto se debe tener presente la vida útil de la soldadura y la resistencia a la corrosión, de tal manera que el gas CO2 o la mezcla CO2-argón no deben ser empleados.
Consideraciones generales
Los electrodos para el soldeo de los aceros inoxidables son siempre revestidos en los procesos de arco. El revestimiento protege el baño de fusión de la contaminación por el aire, evitando la oxidación del cromo y produciéndose soldaduras sanas y resistentes a la corrosion. Además actúa como agente estabilizador, ayudando a mantener el arco y permitiendo un transporte uniforme del metal de aportación hacía el baño de fusión.
La escoria procedente de la fusión del revestimiento del electrodo se deposita sobre la superficie del cordon y debe limpiarse posteriormente, antes del deposito de nuevas pasadas. Para obtener buenas soldaduras el alma de electrodo debe ser de contenido en carbono lo más bajo posible. También es conveniente que el revestimiento esté libre de elementos indeseables.
Para todas las operaciones de soldadura, el área de soldadura se debe limpiar y estar libre de todo material extraño, aceite, pintura, suciedad, etc. El arco de soldadura debe ser tan corto como sea posible, cuando se utiliza cualquiera de los procesos de arco.

viernes, 22 de enero de 2010

Soldabilidad de aceros

Quizé realizar esté pequeño aporte para abarcar de manera global los tipos de acero y su respectiva soldabilidad, dejando al lector la inquietud de que cada material exige una investigación de sus propiedades físico-químicas, así como de su aplicabilidad en el entorno en el que nos desempeñamos.
Casi el 85% del metal producido y utilizado a nivel mundial es acero. El termino acero abarca muchos tipos de metales a base de hierro. El acero es una aleación hierro-carbono, y elementos metálicos tales como: manganeso, cromo, níquel, etc., y no metales como: silicio, fósforo, azufre y otros.
Hay tantos tipos diferentes de aceros que es a veces se torna confusa identificar el acero que se debe utilizar para una aplicación en particular. Por ejemplo, hay aceros estructurales, aceros fundidos, aceros inoxidables, aceros para herramientas, acero laminado en caliente, acero de baja aleación y alta resistencia, etc., se dan a veces los nombres del acero basados en su elemento principal de aleación como de acero al carbono, acero al cromo, acero al manganeso, acero cromo-molibdeno, etc.

Aceros de bajo carbono y aceros de baja aleación
Aceros de bajo carbono incluyen los de la serie AISI C-1008 a C-1025. Composición de carbono 0,10 a 0,25%, composición de manganeso 0,25 a 1,5%, el fósforo es de 0,4% como máximo, y azufre es de 0,5% como máximo. Aceros en este rango son los más ampliamente utilizados para la fabricación industrial y la construcción. Estos aceros se pueden soldar fácilmente con cualquiera de los procesos de soldadura de gases, arco, y por resistencia.
Los aceros de baja aleación y de alta resistencia representan el grueso de los aceros que permanecen en el sistema de designación AISI. Estos aceros se sueldan con electrodos revestidos de la serie E-80XX, E-90XX, y E-100X, según la AWS. En estos aceros se pueden incluir, los aceros de bajo manganeso, aceros de contenidos medios de níquel, acero al níquel, aceros de bajo cromo, aceros al molibdeno, aceros al cromo-molibdeno y aceros al níquel-cromo-molibdeno.
Estas aleaciones se incluyen en la serie AISI 2315, 2515 y 2517. Rangos de carbono 0.12-0.30%, 0.40-0.60% de manganeso, silicio 0.20-0.45% y el níquel 3,25-5,25%. Si el carbono no supera un 0,15% en composición el precalentamiento no es necesario, con excepción de secciones muy pesadas. Si el carbono excede de 0,15% se debe precalentar hasta 2600C, dependiendo del espesor.

Para el proceso de soldadura por arco, la atención se concentra hacia la selección de los electrodos recubiertos sobre la base de sus factores de usabilidad. Todos los electrodos se describen en la especificación AWS A5.1 son aplicables a los aceros de media y de baja aleación.

La serie de electrodos E-60xx y E-70XX proporcionan la fuerza suficiente para producir 100% costuras de soldadura en los aceros. El límite de elasticidad de los electrodos, coincidirá con el límite de elasticidad de los aceros de baja y media aleación. El electrodo E-60xx clase debe ser usado para los aceros con límite de elasticidad inferior a 350 MPa y el E-70XX de clase debe ser usado para soldar aceros con límite de elasticidad por debajo de 420 MPa.
La selección del electrodo recubierto se aplica para que coincida con las propiedades mecánicas de los metales, y también coincida aproximadamente con la composición química del metal de base. Por esta razón se debe conocer la composición del metal base y sus propiedades mecánicas para poder seleccionar el electrodo recubierto correctamente. La clase E-80XX o de mayor resistencia que no tienen recubrimiento de bajo hidrógeno están diseñados específicamente para soldadura de tubos.
Los electrodos recubiertos con celulosa ofrecen penetración profunda, los hacen aptos para la soldadura de tuberías. En la práctica la soldadura de tuberías de acero es relativamente delgada y se suelda con electrodos de celulosa con corrientes relativamente altas. Además, cada pase de soldadura es muy fino y el metal de soldadura es envejecido durante un período considerable de tiempo antes de colocar la tubería en servicio. Esto permite que el hidrógeno, que puede ser absorbido, pueda escapar del metal, y no afectar negativamente a la vida útil de la tubería.

Aceros de medio carbono
Los aceros de medio carbono son los de la serie AISI C-1020 a C-1050. La composición es similar a aceros de bajo carbono, excepto en los rangos de carbono 0,25 a 0,50% y manganeso 0,60 a 1,65%.
Con más de carbono y manganeso se recomiendan electrodos de bajo hidrógeno, especialmente en secciones más gruesas. El precalentamiento puede ser necesario y debe ir desde 150-260oC. Un poscalentamieto se especifica para aliviar tensiones y ayudar a reducir la dureza que puede haber sido causada por un enfriamiento rápido. Los aceros de medio carbono son fácilmente soldables, siempre aplicando las precauciones anteriormente expresadas.
Estos aceros se pueden soldar con todos los procesos mencionados anteriormente.

Aceros de alto carbono
Los aceros de alto de carbono incluyen los de la serie AISI de C-1050 a C-1095. La composición es similar a los aceros de medio carbono, con excepción de carbono que va desde 0,30 hasta 1,00%.
Se deben tomar precauciones especiales con la soldadura en esta clase de aceros. Los electrodos de bajo hidrógeno deben ser empleados y un precalentamiento es necesario y debe ser aplicado entre 300-3200C, especialmente cuando se sueldan secciones gruesas. Un tratamiento de poscalentamieto, ya sea para aliviar tensiones internas o un recocido, se suele recomendar.
Los aceros de alta de carbono se pueden soldar con los mismos procesos mencionados anteriormente.

Aceros de bajo cromo-níquel
Aceros de este grupo incluyen el AISI 3120, 3135, 3140, 3310 y 3316. En estos aceros, los rangos de composición son los siguientes: carbono 0.14-0.34%, manganeso 0.40-0.90%, silicio 0.20-0.35%, níquel 1.10-3.75% y cromo 0.55-0.75%.
Secciones delgadas de estos aceros en los rangos de más bajo carbono se puede soldar sin precalentamiento. Un precalentamiento de 100-1500C es necesario para el carbono en el rango de 0,20%, y para el contenido de carbono superior un precalentamiento de hasta 3200C debe ser utilizado.
La soldadura debe ser recocida para el alivio de tensiones.

Aceros de bajo Manganeso
Incluidos en este grupo están las denominaciones AISI 1320, 1330, 1335, 1340, y 1345. En estos aceros, los rangos de composición oscilan así: carbono 0.18-0.48%, manganeso 1.60-1.90% y silicio 0.20-0.35%.
Precalentar no es necesario en el rango bajo de carbono y manganeso. Se debe precalentar entre 120-1500C cuando el carbono se acerca a 0,25%, y obligatorio en la gama más alta de manganeso. Secciones gruesas deben ser precalentadas a doble de la cifra anterior. Un tratamiento de alivio de tensiones es recomendable.

Aceros de bajo cromo
Incluidos en este grupo están AISI 5015 a 5160 y el acero de horno eléctrico 50100, 51100, y 52100. Los rangos de composición son: carbono 0,12-1,10%, manganeso 0,30-1,00%, cromo 0,20-1,60%, y silicio 0.20-0.30%. Cuando el carbono está en el extremo bajo, estos aceros se pueden soldar sin precauciones especiales. A medida que aumenta de carbono y a medida que aumenta el cromo, dan como resultados una dureza elevada, por lo tanto se requiere un precalentamiento de 4000C, sobre todo en espesores gruesos.
Cuando se utiliza el proceso de soldadura por arco sumergido, es necesario adecuar la composición del electrodo con la composición del metal base. En general, el precalentamiento puede ser reducido para la soldadura de arco sumergido, debido a la mayor aportación de calor y las tasas de enfriamiento más lento involucrados. Para asegurarse de que el depósito por arco sumergido es bueno el flujo debe estar seco, y el electrodo y el metal de base deben estar limpios.
Cuando se utiliza la soldadura de arco metálico con gas de protección, el electrodo seleccionado debe coincidir con el metal base, y el gas de protección deben ser seleccionado para evitar la oxidación excesiva del metal de soldadura. El proceso de precalentamiento con la soldadura de arco metálico con gas (GMAW) está en el mismo orden que la soldadura de arco metálico (SMAW) dado que la entrada de calor es similar.
Cuando se utiliza el proceso (FCAW), el metal de soldadura depositado producido por el electrodo con núcleo debe coincidir con el metal base a soldar. El precalentamiento es similar al proceso GMAW.

Más adelante haré una explicación de otros tipos de acero, como los inoxidables y aceros especiales.

viernes, 1 de enero de 2010

El Acero, ¡un gran invento!

En estas líneas, deseo ofrecer una noción clara a las personas que trabajan con acero de alguna u otra forma, cual es su concepto, y que principios técnicos básicos se deben tener presentes al intercambiar conocimientos y experiencias.

Primero, en un metal que está formado por la unión de electrones girando alrededor de un núcleo, la buena solidez, tenacidad y dureza se debe al enlace metálico, es un enlace muy característico que permite la movilidad de los electrones alrededor de los núcleos generando una cohesión entre ellos, gracias a fuerzas de repulsión entre núcleos y entre electrones, y a fuerzas de atracción entre núcleos positivos y electrones; y, a la vez, permite un ordenamiento muy regular de los iones (átomos que han perdido o ganado electrones, según su valencia) dando lugar a una estructura con un orden secuencial. Dicha estructura denominada estructura cristalina se caracteriza por una distribución regular de los átomos (y iones) en el espacio (3D).

Segundo, acero en realidad es un término que nombra a una familia muy numerosa de aleaciones metálicas, teniendo como base la aleación Hierro-Carbono. El hierro es un metal, relativamente duro y tenaz, con diámetro atómico dA = 2,48 Å (1angstrom Å = 10-10 m), con temperatura de fusión de 1.535ºC y punto de ebullición 2.740ºC. Mientras el Carbono es un metaloide, con diámetro mucho más pequeño (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas (excepto en la forma de diamante en que su estructura cristalográfica lo hace el más duro de los materiales conocidos). Es la diferencia en diámetros atómicos lo que va a permitir al elemento de átomo más pequeño difundir a través de la celda del otro elemento de mayor diámetro.

Finalmente, el acero es el más popular de las aleaciones, es la combinación entre un metal (el hierro) y un metaloide (el carbono), que conserva las características metálicas del primero, pero con propiedades notablemente mejoradas gracias a la adición del segundo y de otros elementos metálicos y no metálicos. De tal forma no se debe confundir el hierro con el acero, dado que el hierro es un metal en estado puro al que se le mejoran sus propiedades físico-químicas con la adición de carbono y demás elementos. Profesionales no especializados, que laboran en diferentes ramas de la Metalurgia adaptiva tienden a cometer éste error, por eso mi inquietud de ofrecer esta aclaración.

Diferentes tópicos como: las diferentes clasificaciones del acero, características e influencias de elementos constitutivos, tratamientos especiales, entre otros, son temas que iré mostrando para ofrecer más consciencia al público que trabaja con ésta aleación, pero que no conoce mucho sobre ella.