¿Qué es el acero al carbono?
El acero al carbono es una aleación de metal que se forma como resultado de la combinación de hierro y carbono. El acero generalmente se considera acero al carbono cuando las proporciones de otros elementos traza no exceden ciertos porcentajes. Los porcentajes máximos típicamente son 1.65 por ciento para manganeso y 0.6 por ciento para cobre y silicio. El porcentaje de cobre debe ser al menos 0.4 por ciento. El acero que también contiene cantidades más altas o especificadas de otros elementos, como níquel, cromo o vanadio, se llama acero aleado.
Los fabricantes agregan carbono al hierro para solidificar las estructuras que contiene y fortalecer el metal resultante. Es uno de los materiales de aleación más rentables, y la alteración de la cantidad de carbono cambia las propiedades del acero. Los aceros al carbono se pueden clasificar como aceros con bajo contenido de carbono, aceros con contenido medio de carbono, aceros con alto contenido de carbono y aceros con alto contenido de carbono.
Los aceros con cantidades muy bajas de carbono, alrededor de 0.05 por ciento a 0.3 por ciento, se denominan aceros bajos en carbono y son similares al hierro. Son muy dúctiles, lo que los hace difíciles de mecanizar. Se usan para hacer láminas planas o tiras de acero que se utilizan para crear barcos, productos de alambre, carrocerías de automóviles, electrodomésticos, planchas de estaño y más. Los aceros con bajo contenido de carbono son más baratos, pero no pueden ser alterados por el tratamiento térmico, por lo que generalmente se usan con fines de fabricación y paneles.
El aumento del contenido de carbono hace que el acero al carbono sea más duro y resistente, pero reduce la soldabilidad y la ductilidad del acero, y lo hace más frágil. Los fabricantes también agregan pequeñas cantidades de otros materiales de aleación al acero al carbono que no afectan las propiedades del acero pero les permiten controlar ciertas cualidades del acero. Entre las cualidades afectadas se encuentran la elasticidad, resistencia y dureza del acero.
Los aceros de medio carbono tienen un mayor contenido de carbono de aproximadamente 0.3 por ciento a 0.6 por ciento. Estos son más fáciles de mecanizar, y algunos fabricantes agregan un poco de silicio y manganeso al acero para mejorar su calidad. Estos aceros siguen siendo baratos y se utilizan para fabricar cosas como ejes, engranajes, ejes, rieles, tuberías y acoplamientos.
Los aceros con alto contenido de carbono son muy difíciles de soldar porque contienen carbono en el rango de 0.6 por ciento a 1.0 por ciento. También tienen mayores proporciones de manganeso, que se agrega para aumentar la capacidad de endurecimiento del acero. El acero con alto contenido de carbono es muy susceptible al calor y se endurece fácilmente con la llama, lo que permite trabajarlo de muchas formas diferentes. Los aceros con alto contenido de carbono tienen una mayor resistencia a la tracción y se utilizan para crear productos como herramientas de corte, cuchillas, resortes y alambres de alta resistencia.
Los aceros de ultra alto carbono poseen carbono en el rango de 1.25 por ciento a 2.0 por ciento. No es posible trabajar en frío este tipo de acero al carbono, porque es bastante frágil. Los aceros de carbono ultra alto se utilizan para crear componentes que requieren una dureza extrema, como cuchillas, herramientas de corte y piezas grandes. Son muy sensibles al calor y poseen buena maquinabilidad y resistencia al desgaste superior.