Acero 1065: Propiedades y aplicaciones clave
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El acero 1065 se clasifica como un acero de medio carbono , compuesto principalmente de hierro con un contenido de carbono aproximado del 0,65 %. Este grado de acero es conocido por su excelente dureza y resistencia al desgaste, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y durabilidad. El principal elemento de aleación del acero 1065 es el carbono, que influye significativamente en sus propiedades mecánicas, en particular en su dureza y resistencia a la tracción.
Descripción general completa
El acero 1065 se clasifica según el sistema de clasificación AISI/SAE y se utiliza a menudo en aplicaciones que requieren alta resistencia y tenacidad. Su contenido de carbono proporciona un buen equilibrio entre dureza y ductilidad, lo que permite su tratamiento térmico para un rendimiento superior. Entre sus propiedades inherentes se incluyen alta resistencia a la tracción, buena resistencia al desgaste y la posibilidad de endurecimiento mediante tratamientos térmicos.
Ventajas y limitaciones
Ventajas | Contras |
---|---|
Alta dureza y resistencia al desgaste. | Propenso a la fragilidad si se endurece demasiado. |
Buena maquinabilidad | Resistencia a la corrosión limitada |
Excelente relación resistencia-peso | Requiere un tratamiento térmico cuidadoso para evitar deformaciones. |
Coste relativamente bajo en comparación con los aceros de alta aleación. | No apto para aplicaciones de alta temperatura. |
El acero 1065 ocupa una posición destacada en el mercado gracias a su versatilidad y rentabilidad. Se utiliza comúnmente en la fabricación de herramientas, cuchillas y otros componentes que requieren una combinación de resistencia y dureza. Históricamente, se ha empleado en diversas aplicaciones, desde maquinaria industrial hasta productos de consumo.
Nombres alternativos, estándares y equivalentes
Organización estándar | Designación/Grado | País/Región de origen | Notas/Observaciones |
---|---|---|---|
UNS | G10650 | EE.UU | Equivalente más cercano a AISI 1065 |
AISI/SAE | 1065 | EE.UU | Se utiliza comúnmente en la fabricación de herramientas. |
ASTM | A108 | EE.UU | Especificación estándar para barras de acero |
ES | C65 | Europa | Pequeñas diferencias de composición |
JIS | S65C | Japón | Propiedades similares, pero diferentes recomendaciones de tratamiento térmico. |
La tabla anterior destaca diversas normas y equivalencias para el acero 1065. Si bien grados como C65 y S65C pueden parecer similares, pueden presentar diferencias sutiles en la composición y las recomendaciones de tratamiento térmico que podrían afectar el rendimiento en aplicaciones específicas.
Propiedades clave
Composición química
Elemento (Símbolo y Nombre) | Rango porcentual (%) |
---|---|
C (Carbono) | 0,60 - 0,70 |
Mn (manganeso) | 0,60 - 0,90 |
Si (silicio) | 0,15 - 0,40 |
P (Fósforo) | ≤ 0,04 |
S (Azufre) | ≤ 0,05 |
El principal elemento de aleación del acero 1065 es el carbono, que mejora la dureza y la resistencia. El manganeso contribuye a mejorar la templabilidad y la resistencia a la tracción, mientras que el silicio facilita la desoxidación durante la fabricación del acero. Los bajos niveles de fósforo y azufre contribuyen a mantener la ductilidad y la tenacidad.
Propiedades mecánicas
Propiedad | Condición/Temperamento | Temperatura de prueba | Valor/rango típico (unidades métricas - SI) | Valor/rango típico (unidades imperiales) | Norma de referencia para el método de prueba |
---|---|---|---|---|---|
Resistencia a la tracción | Recocido | Temperatura ambiente | 600 - 850 MPa | 87 - 123 ksi | ASTM E8 |
Límite elástico (0,2 % de compensación) | Recocido | Temperatura ambiente | 350 - 550 MPa | 51 - 80 ksi | ASTM E8 |
Alargamiento | Recocido | Temperatura ambiente | 15 - 20% | 15 - 20% | ASTM E8 |
Dureza | Recocido | Temperatura ambiente | 170 - 210 HB | 170 - 210 HB | ASTM E10 |
Resistencia al impacto | Templado y revenido | -20°C | 30 - 50 J | 22 - 37 pies-lbf | ASTM E23 |
Las propiedades mecánicas del acero 1065 lo hacen adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y tenacidad. Su resistencia a la tracción y su límite elástico indican su capacidad para soportar cargas significativas, mientras que el porcentaje de elongación refleja su ductilidad, lo que permite la deformación sin fractura. Sus valores de dureza sugieren que puede utilizarse eficazmente en aplicaciones resistentes al desgaste.
Propiedades físicas
Propiedad | Condición/Temperatura | Valor (Unidades métricas - SI) | Valor (Unidades Imperiales) |
---|---|---|---|
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/(hora·pie²·°F) |
Capacidad calorífica específica | Temperatura ambiente | 0,46 J/g·K | 0,11 BTU/lb·°F |
Resistividad eléctrica | Temperatura ambiente | 0,0000015 Ω·m | 0,0000009 Ω·pulgada |
La densidad del acero 1065 indica su masa por unidad de volumen, esencial para aplicaciones sensibles al peso. El punto de fusión es crucial para procesos que implican altas temperaturas, mientras que la conductividad térmica y el calor específico son importantes para aplicaciones que implican transferencia de calor.
Resistencia a la corrosión
Agente corrosivo | Concentración (%) | Temperatura (°C/°F) | Clasificación de resistencia | Notas |
---|---|---|---|---|
De agua salada | 3,5% | 25 °C/77 °F | Justo | Riesgo de corrosión por picaduras |
Ácido sulfúrico | 10% | 20°C/68°F | Pobre | No recomendado |
cloruros | 1% | 30°C/86°F | Pobre | Susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión |
El acero 1065 presenta una resistencia a la corrosión limitada, especialmente en entornos con altas concentraciones de cloruro o condiciones ácidas. Es susceptible a la corrosión por picaduras y tensión, lo que lo hace menos adecuado para aplicaciones marinas o químicas en comparación con los aceros inoxidables. En comparación, grados como el 4140 y el 1045 ofrecen una mejor resistencia a la corrosión gracias a sus elementos de aleación.
Resistencia al calor
Propiedad/Límite | Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Observaciones |
---|---|---|---|
Temperatura máxima de servicio continuo | 400°C | 752°F | Resistencia limitada a la oxidación |
Temperatura máxima de servicio intermitente | 500°C | 932°F | Riesgo de escalamiento |
Fuerza de fluencia | 300°C | 572°F | Comienza a degradarse |
A temperaturas elevadas, el acero 1065 puede sufrir oxidación y formación de incrustaciones, lo que puede comprometer sus propiedades mecánicas. Su rendimiento en aplicaciones de alta temperatura es limitado, lo que lo hace inadecuado para componentes que operan bajo altas temperaturas de forma continua.
Propiedades de fabricación
Soldabilidad
Proceso de soldadura | Metal de relleno recomendado (clasificación AWS) | Gas/fundente de protección típico | Notas |
---|---|---|---|
MIG | ER70S-6 | Argón/CO2 | Se recomienda precalentar |
TIG | ER70S-2 | Argón | Requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura. |
El acero 1065 se puede soldar mediante procesos comunes como MIG y TIG, pero suele recomendarse el precalentamiento para evitar el agrietamiento. El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede ayudar a aliviar las tensiones y mejorar la tenacidad.
Maquinabilidad
Parámetros de mecanizado | Acero 1065 | AISI 1212 | Notas/Consejos |
---|---|---|---|
Índice de maquinabilidad relativa | 60% | 100% | 1212 es más fácil de mecanizar |
Velocidad de corte típica (torneado) | 30 metros por minuto | 50 metros por minuto | Ajuste por desgaste de la herramienta |
Si bien el acero 1065 ofrece buena maquinabilidad, no es tan fácil de mecanizar como algunos aceros con bajo contenido de carbono. El uso de herramientas de corte y velocidades adecuadas puede mejorar la eficiencia del mecanizado.
Formabilidad
El acero 1065 presenta una conformabilidad moderada, lo que lo hace adecuado para procesos de conformado en frío y en caliente. Sin embargo, es fundamental considerar los efectos del endurecimiento por acritud durante las operaciones de conformado, ya que una deformación excesiva puede provocar fragilidad.
Tratamiento térmico
Proceso de tratamiento | Rango de temperatura (°C/°F) | Tiempo típico de remojo | Método de enfriamiento | Propósito principal / Resultado esperado |
---|---|---|---|---|
Recocido | 700 - 800 °C / 1292 - 1472 °F | 1 - 2 horas | Aire fresco | Suavidad, ductilidad mejorada |
Temple | 800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F | 30 minutos | Aceite o agua | Endurecimiento |
Templado | 150 - 300 °C / 302 - 572 °F | 1 hora | Aire fresco | Reducir la fragilidad |
Los procesos de tratamiento térmico afectan significativamente la microestructura y las propiedades del acero 1065. El recocido ablanda el acero, mientras que el temple aumenta su dureza. El revenido es crucial para reducir la fragilidad y mejorar la tenacidad.
Aplicaciones típicas y usos finales
Industria/Sector | Ejemplo de aplicación específica | Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación | Motivo de la selección (breve) |
---|---|---|---|
Fabricación de herramientas | Herramientas de corte | Alta dureza, resistencia al desgaste. | Esencial para la durabilidad |
Automotor | Ejes de engranajes | Alta resistencia, tenacidad. | Crítico para el rendimiento |
Construcción | Componentes estructurales | Buena relación resistencia-peso | Solución rentable |
Otras aplicaciones incluyen:
-
- Cuchillas para herramientas de corte industriales
-
- Resortes y sujetadores
-
- Equipo agrícola
El acero 1065 se elige para estas aplicaciones debido a su excelente equilibrio entre resistencia, dureza y rentabilidad, lo que lo hace ideal para componentes que requieren durabilidad bajo tensión.
Consideraciones importantes, criterios de selección y más información
Característica/Propiedad | Acero 1065 | AISI 4140 | AISI 1045 | Breve nota de pros y contras o compensación |
---|---|---|---|---|
Propiedad mecánica clave | Alta dureza | Mayor tenacidad | Dureza moderada | 1065 es más duro, 4140 es más resistente |
Aspecto clave de la corrosión | Justo | Bien | Justo | 4140 ofrece una mejor resistencia |
Soldabilidad | Moderado | Bien | Moderado | 4140 es más fácil de soldar |
Maquinabilidad | Moderado | Bien | Moderado | 4140 máquinas mejores |
Formabilidad | Moderado | Pobre | Moderado | 1065 es más moldeable |
Costo relativo aproximado | Bajo | Moderado | Bajo | 1065 es rentable |
Disponibilidad típica | Común | Común | Común | Todos los grados están ampliamente disponibles. |
Al seleccionar el acero 1065, considere sus propiedades mecánicas, rentabilidad y disponibilidad. Si bien ofrece excelente dureza y resistencia al desgaste, deben tenerse en cuenta sus limitaciones en cuanto a resistencia a la corrosión y rendimiento a altas temperaturas. Además, su maquinabilidad y soldabilidad pueden influir en la elección para aplicaciones específicas, especialmente en comparación con grados alternativos como AISI 4140 y AISI 1045.