Microaleaciones HSLA

Adjunto el concepto de este tipo de aceros por la inquietud de un visitante del blog.

Loa aceros de  alta resistencia y baja aleación (HSLA) constituyen una categoría importante de los aceros, se  estima que  la producción mundial de este tipo de acero es de alrededor del 11%. Se utilizan en todos los sectores industriales y  en muchas partes del mundo, y su desarrollo ha jugado un papel importante en la expansión de  industrias  como la de petróleo y gas, construcción y transporte.

El  acero HSLA  es una micro aleación que contiene pequeñas cantidades de vanadio, niobio o titanio. Los elementos individuales en general oscilan en  menos de 0.10% y el total de elementos microaleantes generalmente se encuentra en  menos de 0,15%.

Se han desarrollado desde la década de 1960 originalmente para tuberías de gran diámetro para  gas y petróleo. El requisito era la  alta resistencia en comparación con el acero al carbono templado, combinada con la buena tenacidad y buena soldabilidad.
El acero HSLA normalmente contiene 0,07 a 0,12% de carbono, hasta 2% de manganeso y pequeñas adiciones de niobio, vanadio y titanio (por lo general máx. 0,1%) en varias combinaciones. El material es preferentemente producido por un proceso de laminación termomecánica, lo que maximiza el refinamiento del grano, como base para mejorar las propiedades mecánicas.

La función principal de estos microaleantes es contribuir al endurecimiento de la ferrita, por medio del afino de grano, endurecimiento por precipitación y endurecimiento por formación de solución sólida.

El molibdeno ha jugado un papel importante en el desarrollo inicial. La adición de 0,1-0,2% de molibdeno produce una estructura de grano fino de la ferrita acicular y mejora sustancialmente los efectos de endurecimiento por precipitación alcanzado con los otros elementos de aleación.
El rango de composición común se presenta en la siguiente tabla:

Composición de los aceros HSLA (%)
C	Mn	Nb	V	Mo
0.06-0.12	1.4-1.8	0.02-0.05	0-0.06	0.2-0.35

Los aceros de  alta resistencia y baja aleación (HSLA), o aceros microaleados, están diseñados para proporcionar mejores propiedades mecánicas y / o una mayor resistencia a la corrosión atmosférica que los aceros al carbono convencionales. No se consideran aceros de aleación en el sentido normal, ya que están diseñados para cumplir con determinadas propiedades mecánicas en lugar de una composición química.

Los aceros microaleados más usados poseen un límite elástico comprendido entre 30-56Kg/mm2 (42670-79651psi) y cargas de rotura entre 42-63Kg/mm2 (59738-89607psi), valores que se pueden superar con la adición de determinados elementos de aleación y con la aplicación de tratamientos térmicos.

Los aceros HSLA de mayor aplicación se pueden clasificar en tres grupos:

* Grupo 1, aceros normalizados de alto límite elástico: este grupo de aceros se caracteriza por poseer una buena soldabilidad y su elevado límite elástico se consigue por la adición de pequeñas cantidades de elementos de aleación como el Nb.

* Grupo 2, aceros normalizados resistentes a la corrosión atmosférica: los elementos que se añaden como microaleantes a esta grupo de aceros son Ni, Cr, Cu, Si y P. Son aceros que poseen unas cuatro veces más resistencia a la corrosión y valores de resiliencia superiores a los del los aceros al carbono. Los aceros de este grupo más empleados son los ASTM 242 y A588.

* Grupo 3, aceros templados y revenidos de muy altas características mecánicas: son aceros que en función de la composición química, espesores y tratamiento térmico, pueden llegar a alcanzar límites elásticos de entre 35-205Kg/mm2. Estas elevadas propiedades mecánicas provienen de la estructura martensítica que se consigue después de un tratamiento térmico de temple y revenido. Para ello, las piezas de acero se calientan a una temperatura a la cual se consigue una estructura martensítica con los carburos de estos elementos en disolución. A continuación, la pieza se enfría y la estructura martensítica se transforma en una estructura mixta de martensita y bainita inferior.

Los aceros HSLA se pueden encontrar en las siguientes aplicaciones:

  Puentes, componentes de suspensión, estructuras, vehículos-transporte, componentes tubulares,  equipo pesado, entre otros.