Acero 1035: Propiedades y descripción general de aplicaciones clave

El acero 1035 se clasifica como un acero de aleación con contenido medio de carbono, compuesto principalmente de hierro con un contenido de carbono aproximado de entre el 0,30 % y el 0,40 %. Este grado de acero es conocido por su equilibrio entre resistencia, ductilidad y dureza, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones de ingeniería. Los principales elementos de aleación del acero 1035 incluyen manganeso, que mejora la templabilidad y la resistencia, y silicio, que mejora la desoxidación durante la fabricación del acero.

Descripción general completa

El acero 1035 presenta varias características importantes que definen su utilidad en aplicaciones de ingeniería. Posee buena maquinabilidad y soldabilidad, y puede ser tratado térmicamente para alcanzar mayores niveles de dureza. Sus propiedades mecánicas, como la resistencia a la tracción y el límite elástico, pueden mejorarse mediante procesos como el temple y el revenido, lo que lo hace versátil para diversas aplicaciones estructurales.

Ventajas del acero 1035:
- Resistencia y Dureza: Ofrece un buen equilibrio de resistencia y dureza, lo que lo hace adecuado para piezas que requieren resistencia al desgaste.
- Soldabilidad: Se puede soldar utilizando métodos comunes, lo que resulta ventajoso para la fabricación.
- Tratabilidad térmica: Se puede tratar térmicamente para mejorar las propiedades mecánicas, lo que permite un rendimiento personalizado en aplicaciones específicas.

Limitaciones del acero 1035:
- Resistencia a la corrosión: Resistencia moderada a la corrosión, lo que puede limitar su uso en ambientes altamente corrosivos sin recubrimientos protectores.
- Fragilidad en niveles altos de dureza: cuando se trata térmicamente a alta dureza, puede volverse quebradizo, lo que requiere una consideración cuidadosa en el diseño.

Históricamente, el acero 1035 se ha utilizado en aplicaciones como componentes automotrices, piezas de maquinaria y aplicaciones estructurales debido a sus propiedades mecánicas favorables y facilidad de fabricación.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	G10350	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 1035
AISI/SAE	1035	EE.UU	Acero de medio carbono con buena templabilidad.
ASTM	A29/A29M	EE.UU	Especificaciones generales para acero al carbono
ES	C35E	Europa	Composición similar, pequeñas diferencias en las propiedades mecánicas.
JIS	S35C	Japón	Grado comparable con ligeras variaciones en el contenido de carbono.

La tabla anterior destaca las diversas designaciones del acero 1035 en diferentes normas. Si bien estos grados pueden considerarse equivalentes, sutiles diferencias en la composición y las propiedades mecánicas pueden afectar el rendimiento en aplicaciones específicas. Por ejemplo, el acero JIS S35C puede presentar características de templabilidad ligeramente diferentes al acero AISI 1035, lo que podría influir en la selección según el uso previsto.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,30 - 0,40
Mn (manganeso)	0,60 - 0,90
Si (silicio)	0,15 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,04
S (Azufre)	≤ 0,05

Los principales elementos de aleación del acero 1035 incluyen:
- Carbono (C): Mejora la dureza y la resistencia mediante tratamiento térmico.
- Manganeso (Mn): Mejora la templabilidad y la resistencia a la tracción, contribuyendo al rendimiento general del acero.
- Silicio (Si): Actúa como desoxidante durante la producción de acero y mejora la resistencia.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Condición/Temperamento	Temperatura de prueba	Valor/rango típico (métrico)	Valor/rango típico (imperial)	Norma de referencia para el método de prueba
Resistencia a la tracción	Recocido	Temperatura ambiente	580 - 700 MPa	84 - 102 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	Temperatura ambiente	310 - 450 MPa	45 - 65 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	Temperatura ambiente	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	Temperatura ambiente	170 - 210 HB	170 - 210 HB	ASTM E10
Resistencia al impacto (Charpy)	Recocido	-20 °C (-4 °F)	30 - 50 J	22 - 37 pies-lbf	ASTM E23

Las propiedades mecánicas del acero 1035 lo hacen adecuado para aplicaciones que requieren resistencia moderada y buena ductilidad. Sus límites de tracción y fluencia le permiten soportar cargas significativas, mientras que su elongación indica una buena conformabilidad. Sus valores de dureza sugieren que puede utilizarse en aplicaciones donde la resistencia al desgaste es esencial.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (métrico)	Valor (Imperial)
Densidad	Temperatura ambiente	7,85 g/cm³	0,284 lb/pulgada³
Punto de fusión	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Conductividad térmica	Temperatura ambiente	45 W/m·K	31 BTU·pulgada/h·pie²·°F
Capacidad calorífica específica	Temperatura ambiente	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Coeficiente de expansión térmica	Temperatura ambiente	11,5 x 10⁻⁶/K	6,4 x 10⁻⁶/°F

Propiedades físicas clave, como la densidad y el punto de fusión, son cruciales para aplicaciones que implican altas temperaturas. La conductividad térmica indica que el acero 1035 puede disipar el calor eficazmente, lo cual resulta beneficioso en aplicaciones donde la gestión térmica es esencial.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C)	Clasificación de resistencia	Notas
Atmosférico	-	-	Justo	Susceptible a la oxidación
cloruros	-	25 °C (77 °F)	Pobre	Riesgo de corrosión por picaduras
Ácidos	-	20°C (68°F)	Pobre	No recomendado
Álcalis	-	20°C (68°F)	Justo	Resistencia moderada

El acero 1035 presenta una resistencia moderada a la corrosión, especialmente en condiciones atmosféricas. Sin embargo, es susceptible a la corrosión por picaduras en entornos con cloruros y no debe utilizarse en condiciones ácidas sin recubrimientos protectores. En comparación con aceros inoxidables como el 304 o el 316, la resistencia a la corrosión del acero 1035 es significativamente menor, lo que lo hace menos adecuado para aplicaciones en entornos marinos o altamente corrosivos.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	400°C	752°F	Adecuado para aplicaciones de temperatura moderada.
Temperatura máxima de servicio intermitente	450°C	842°F	Sólo exposición a corto plazo
Temperatura de escala	600°C	1112°F	Riesgo de oxidación por encima de este límite

A temperaturas elevadas, el acero 1035 puede mantener sus propiedades mecánicas hasta aproximadamente 400 °C (752 °F). Por encima de esta temperatura, aumenta el riesgo de oxidación e incrustaciones, lo que puede comprometer la integridad del material. Por lo tanto, es fundamental considerar el entorno operativo al seleccionar este acero para aplicaciones de alta temperatura.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
MIG	ER70S-6	Mezcla de argón + CO2	Bueno para secciones delgadas
TIG	ER70S-2	Argón	Excelente para trabajos de precisión.
Palo	E7018	-	Requiere precalentamiento

El acero 1035 generalmente se considera soldable mediante procesos de soldadura comunes como MIG, TIG y soldadura con electrodo revestido. El precalentamiento puede ser necesario para evitar grietas, especialmente en secciones más gruesas. El tratamiento térmico posterior a la soldadura también puede ayudar a aliviar las tensiones y mejorar el rendimiento general de la soldadura.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Acero 1035	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	60	100	1212 es más fácil de mecanizar
Velocidad de corte típica	30 metros por minuto	50 metros por minuto	Ajuste según las herramientas

El acero 1035 tiene una maquinabilidad moderada, lo que lo hace adecuado para diversas operaciones de mecanizado. Sin embargo, en comparación con grados más mecanizables como el AISI 1212, puede requerir herramientas más robustas y velocidades de corte más lentas para lograr los acabados superficiales deseados.

Formabilidad

El acero 1035 se puede conformar en frío y en caliente, con buena ductilidad, lo que permite doblarlo y moldearlo. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar el endurecimiento por acritud durante el conformado en frío, ya que puede aumentar la fragilidad. Durante la fabricación, se debe considerar el radio de curvatura mínimo para evitar el agrietamiento.

Tratamiento térmico

Proceso de tratamiento	Rango de temperatura (°C)	Tiempo típico de remojo	Método de enfriamiento	Propósito principal / Resultado esperado
Recocido	700 - 800	1 - 2 horas	Aire	Suavidad, ductilidad mejorada
Temple	800 - 850	30 minutos	Aceite o agua	Endurecimiento, mayor resistencia.
Templado	400 - 600	1 hora	Aire	Reducir la fragilidad, mejorar la tenacidad.

Los procesos de tratamiento térmico, como el recocido, el temple y el revenido, afectan significativamente la microestructura y las propiedades del acero 1035. El recocido ablanda el acero, lo que facilita su trabajo, mientras que el temple aumenta su dureza. El revenido es crucial para reducir la fragilidad tras el temple, garantizando así que el acero conserve la tenacidad adecuada para aplicaciones prácticas.

Aplicaciones típicas y usos finales

Industria/Sector	Ejemplo de aplicación específica	Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación	Motivo de la selección
Automotor	Cigüeñales	Alta resistencia, buena maquinabilidad.	Necesario para durabilidad y rendimiento.
Maquinaria	Engranajes	Resistencia al desgaste, tratabilidad térmica.	Esencial para aplicaciones de soporte de carga.
Construcción	Componentes estructurales	Resistencia, ductilidad	Adecuado para diversas cargas estructurales.

• Componentes Automotrices: Se utilizan en la fabricación de cigüeñales y bielas debido a su resistencia y capacidad para soportar cargas dinámicas.
• Piezas de maquinaria: Se encuentran comúnmente en engranajes y ejes donde la resistencia al desgaste es fundamental.
• Aplicaciones de construcción: Se utiliza en componentes estructurales donde se requiere un equilibrio entre resistencia y ductilidad.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero 1035	AISI 1045	AISI 1020	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Moderado	Más alto	Más bajo	1045 ofrece mayor resistencia
Aspecto clave de la corrosión	Justo	Justo	Bien	1020 tiene mejor resistencia a la corrosión
Soldabilidad	Bien	Justo	Excelente	1020 es más fácil de soldar
Maquinabilidad	Moderado	Moderado	Alto	1020 es más mecanizable
Formabilidad	Bien	Justo	Excelente	1020 ofrece una formabilidad superior
Costo relativo aproximado	Moderado	Moderado	Bajo	1020 es generalmente más barato
Disponibilidad típica	Común	Común	Muy común	1020 está ampliamente disponible

Al seleccionar el acero 1035 para una aplicación específica, es crucial considerar las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y las características de fabricación. Si bien ofrece un buen equilibrio de propiedades, alternativas como el AISI 1045 pueden ofrecer mayor resistencia, mientras que el AISI 1020 puede ser más rentable y fácil de trabajar. Comprender los requisitos específicos de la aplicación guiará el proceso de selección, garantizando un rendimiento óptimo y una excelente relación calidad-precio.