Seleccionar el tipo de acero más indicado para el producto que quieres construir o fabricar es el paso más importante para crear un producto final de calidad y adaptado a su objetivo. En el caso del acero, existen varios tipos, cada uno con unas propiedades que lo hacen más adecuado para unos productos que otros. Hoy queremos hablar de 2 tipos en concreto: el acero al carbono y el inoxidable.
Veamos cuáles son sus diferencias fundamentales, sus características y las variantes que existen dentro de cada uno de ellos. Primero, veamos en qué consiste el material base.
¿Qué es el acero?
El acero es una aleación de hierro y carbono (este último elemento en distintas proporciones de entre 0,02 y 2%). Dependiendo del tratamiento que se le aplique puede adquirir más o menos dureza, elasticidad, maleabilidad, ductilidad o resistencia.
Para obtener hierro, uno de sus componentes, tenemos que eliminar el oxígeno y otras impurezas de este mineral. Cuando lo combinamos con carbono, acero reciclado y pequeñas cantidades de otros elementos, obtenemos el acero. Normalmente contiene menos del 2% de carbono, 1% de manganeso y pequeñas cantidades de silicio, fósforo, azufre y oxígeno. Este material ha sido desde el momento de su creación una innovación impresionante, ya que es 1.000 veces más fuerte que el hierro.
Sus propiedades mecánicas y estructurales lo convierten en un material de fácil disponibilidad e ideal para multitud de usos. Aunque en este post solamente nos centramos en 2 de sus variables, existen cerca de 3.500 alternativas de acero, dependiendo de su composición y su tratamiento.
Hoy en día podemos encontrar acero en casi todo tipo de objetos cotidianos: latas de refresco, conservas, electrodomésticos… si hablamos de industrias, las que más emplean este material son el sector de la automoción, el náutico, la de maquinaria agrícola, en energías renovables, en construcciones ferroviarias, en arquitectura y en diseño de edificios. Sin duda, el acero es un material muy versátil, capaz de adaptarse a las necesidades del cliente o de la empresa que trabaje con él.
¿Qué es el acero al carbono?
El acero al carbono, o ‘acero de construcción’, es uno de los materiales más utilizados gracias a su resistencia y durabilidad. Es el que se utiliza en casi el 90% de las construcciones del mundo.
El acero de carbono está compuesto de hierro y 0.12 – 2.00 por ciento de carbono. La definición más amplia incluye también aceros de aleación (pueden contener hasta 10.5% de contenidos de aleación). Aún dentro de confines menores al 2% de carbono, existe una enorme variación en las características físicas, sobre todo en la dureza.
Se denomina acero ‘al carbono’ por su alto contenido en este elemento. Los cuchillos y herramientas que tenemos en casa suelen estar fabricados de esta variedad de acero, ya que su dureza los hace perfectos para resistir la abrasión y retener la forma. Son capaces de soportar una fuerza significativa antes de deformarse. Sin embargo, esta ventaja viene acompañada de un ‘pero’: son frágiles si se encuentran bajo tensión extrema, con más probabilidades de agrietarse que de doblarse.
Los aceros de bajo carbono son más comunes que los de alto carbono debido a los bajos costes de producción, su mayor ductilidad, y su fácil aplicación en manufactura. Los aceros de bajo carbono tienden a deformarse si se les somete a un estrés en vez de quebrarse. Esta ductilidad hace que los aceros de bajo carbono sean fáciles de mecanizar y soldar. Son usados muy a menudo en paneles de carrocería de automóviles, pernos, accesorios, tubos sin soldadura y placas de acero.
Además de en la construcción y en la ingeniería civil, es una aleación empleada comúnmente en ingeniería mecánica. Podemos encontrarla en maquinaria, partes móviles e incluso hasta en cuadros de bicicletas.
Tipos de acero al carbono
En el acero al carbono, el porcentaje de este elemento que tenga determinará qué tipo es. Aunque la diferencia de porcentaje puede ser pequeña, las propiedades físicas de la aleación cambian enormemente. Normalmente las concentraciones de carbono no son superiores al 1%. A menos carbono, menos resistencia. Veamos cómo pueden clasificarse:
- Acero extrasuave. Es la aleación con menos porcentaje de carbono (0.15%). Su resistencia mecánica es de 38-48 kg/mm2 y su dureza de 110-135 HB.Es más dúctil y maleable, pero ‘menos duro’ que el resto de la familia. Suele utilizarse para piezas con deformación al frío, entre otras aplicaciones.
- Acero suave (o dulce). Tiene un porcentaje de carbono de 0.25%, una resistencia mecánica de 48-55 kg/mm2 y una dureza de 135-160 HB. Como en el caso del acero extrasuave, es un material maleable, se puede soldar y es deformable con facilidad. Es común usarlo en tornillos, varillas, alambres y otros perfiles estructurales.
- Acero semisuave (o semidulce). Su concentración de carbono es del 0.35%, con una resistencia mecánica de 55-62 kg/mm2 y una dureza de 150-170 HB. Si se templa adecuadamente puede alcanzar una resistencia de 80 kg/mm² y una dureza de 215-245 HB. Es común verlo en piezas mecánicas como pernos, herrajes o en diversos elementos de maquinaria en general.
- Acero semiduro. Con un porcentaje de 0.45% de carbono en su composición, una resistencia de 62-70 kg/mm2 y dureza de 280 H, es un material muy resistente, pero si se le somete a alguna deformación, se puede malear con relativa facilidad. Esta aleación se emplea en cilindros para motor, transmisiones, etc.
- Acero duro. Tiene la mayor concentración de carbono (0.55%), posee una resistencia de 70-75 kg/mm2 y una dureza de 200-220 HB. Como su nombre indica, es la aleación con mayor resistencia, por lo que suele usarse para grandes piezas mecánicas.
Acero inoxidable
El acero inoxidable es un tipo de acero que, como su nombre indica, resiste a la oxidación y a la corrosión atmosférica. Los elementos que lo componen (metales como el cromo, el níquel o el molibdeno) son menos reactivos, por lo que le proporcionan al acero la capacidad de no oxidarse durante más tiempo.
De ahí que pueda existir cierta confusión: el acero inoxidable no es completamente ajeno a la oxidación. Lo que ocurre es que es capaz de soportar, en comparación con otros tipos de acero, mucho más tiempo la exposición a agentes o entornos agresivos antes de desgastarse.
Es importante observar el grado de acero inoxidable cuando adquirimos utensilios u otros artículos de gran valor. El acero inoxidable con un mínimo de 10.5% de contenido de cromo es mucho más barato y menos duradero que uno de 16%. La diferencia está en los gastos de mantenimiento y su vida útil.
La composición del acero inoxidable le proporciona ciertas propiedades, además de la resistencia a la corrosión, que lo hacen muy funcional para la elaboración de piezas estéticas, higiénicas y duraderas. Sus puntos fuertes también son:
- Su alta resistencia a temperaturas elevadas.
- Sus características físicas y mecánicas (es un material muy versátil y moldeable).
- La posibilidad de darle acabados estéticos atractivos, que aportan modernidad y prestigio.
- Su rugosidad superficial, casi nula. Es fácil de limpiar y desinfectar.
Diferencias entre acero al carbono y acero inoxidable
La diferencia entre el acero inoxidable y el acero al carbono consiste en la cantidad de cromo de la composición. Su presencia en este material provoca la formación de una capa en la superficie del acero. Esta capa genera resistencia a la corrosión, por lo que lo hace un material ideal para construcción, automóviles y maquinaria.
Veamos cuáles son otras de las diferencias entre estos 2 tipos de acero:
- Apariencia física. El acero al carbono es opaco y de acabado mate. El inoxidable es lustroso e incluso puede aumentar su brillo si se le pone más cantidad de cromo.
- Resistencia a la corrosión y oxidación. Como hemos mencionado anteriormente, el acero inoxidable tiene una capa protectora que lo mantiene libre de la degradación y la corrosión. Sin embargo, el acero al carbono no cuenta con esta propiedad, por lo que da lugar a un proceso de oxidación mucho más rápido.
- Aplicaciones específicas. El acero inoxidable es generalmente más común en artículos de consumo dada su presencia en el sector de la construcción y del diseño (cocinas, electrodomésticos, etc.), mientras que el acero al carbono se utiliza más en la fabricación, la producción y en proyectos donde el material no se ve.
- Coste. Otro punto de gran relevancia es la diferencia de gasto entre ambos metales. El acero inoxidable es más costoso que el acero al carbono debido al conjunto de elementos por los que está compuesto (níquel, cromo, manganeso y más). Estos elementos generan un coste mucho mayor.
Te dejamos una tabla comparativa de los 2 tipos de acero para que puedas observar a simple vista sus diferencias:
El acero al carbono y el inoxidable tienen ciertas diferencias, pero no por ello uno es necesariamente superior al otro. Todo dependerá del uso que le quieras dar y para lo que lo necesites. La variedad de tipos de acero existe para que podamos escoger el que más nos convenga. Cada material tiene ventajas y desventajas; la clave está en adecuar el acero a los requisitos del trabajo.
Si tienes alguna duda sobre qué acero escoger o cuál es la mejor forma de mecanizarlo o cortarlo, en Initube estamos especializados en el corte y mecanizado de tubos y perfiles de todo tipo de material férrico, con más de 40 años de experiencia en el sector metalúrgico. Ponemos a tu disposición nuestra tecnología y tú consigues un impacto positivo en la productividad de tus procesos. Si tienes alguna duda o cuestión, puedes ponerte en contacto con nosotros y un miembro del equipo te atenderá personalmente.
