Acero C35: Propiedades y aplicaciones clave

El acero C35 se clasifica como un acero de aleación con contenido medio de carbono, compuesto principalmente de hierro con un contenido de carbono aproximado del 0,35 %. Este grado de acero es conocido por su equilibrio entre resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones de ingeniería. Los principales elementos de aleación del acero C35 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 C35 presenta varias características significativas que definen su utilidad en aplicaciones de ingeniería. Posee buena maquinabilidad y soldabilidad, y puede ser tratado térmicamente para mejorar sus propiedades mecánicas. Su contenido medio de carbono permite un buen equilibrio entre ductilidad y resistencia, lo que lo hace adecuado para componentes que requieren tanto tenacidad como resistencia al desgaste.

Ventajas y limitaciones

Ventajas:
- Resistencia y tenacidad: El acero C35 tiene una buena resistencia a la tracción y al impacto, lo que lo hace ideal para aplicaciones estructurales.
- Versatilidad: Se puede utilizar en diversas formas, incluidas barras, placas y forjados, lo que permite una amplia gama de aplicaciones.
- Tratabilidad térmica: El acero puede ser tratado térmicamente para lograr las propiedades mecánicas deseadas, mejorando su desempeño en entornos exigentes.

Limitaciones:
- Resistencia a la corrosión: El acero C35 no es inherentemente resistente a la corrosión y puede requerir recubrimientos protectores en entornos corrosivos.
- Rendimiento limitado a altas temperaturas: si bien funciona bien a temperatura ambiente, sus propiedades mecánicas pueden degradarse a temperaturas elevadas.

El acero C35 ocupa una posición destacada en el mercado gracias a su versatilidad y rentabilidad. Se ha utilizado ampliamente en la fabricación de componentes como ejes, engranajes y ejes, y ha sido históricamente crucial en el desarrollo de aceros de medio carbono.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	G10350	EE.UU	Equivalente más cercano a C35
AISI/SAE	1035	EE.UU	Pequeñas diferencias de composición
ASTM	A36	EE.UU	Acero estructural común, con menor contenido de carbono
ES	C35E	Europa	Equivalente con ligeras diferencias en la composición.
ESTRUENDO	1.0501	Alemania	Propiedades similares, utilizadas en Europa
JIS	S35C	Japón	Grado comparable con diferentes estándares
GB	Q345B	Porcelana	Mayor resistencia al rendimiento, utilizado en construcción.

La tabla anterior destaca diversas normas y equivalencias para el acero C35. Es importante destacar que, 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 A36 tiene un menor contenido de carbono, lo que puede resultar en una menor resistencia en comparación con el C35.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,32 - 0,38
Mn (manganeso)	0,60 - 0,90
Si (silicio)	0,10 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,035
S (Azufre)	≤ 0,035

Los principales elementos de aleación del acero C35 desempeñan un papel crucial en la determinación de sus propiedades. El carbono es el elemento clave que influye en la dureza y la resistencia; el manganeso mejora la templabilidad y la tenacidad, mientras que el silicio contribuye a la desoxidación y mejora la resistencia a temperaturas elevadas.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Condición/Temperamento	Valor/rango típico (métrico)	Valor/rango típico (imperial)	Norma de referencia para el método de prueba
Resistencia a la tracción	Recocido	600 - 700 MPa	87 - 102 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	170 - 210 HB	170 - 210 HB	ASTM E10
Resistencia al impacto (Charpy)	-20°C	30 - 40 J	22 - 30 pies-lbf	ASTM E23

Las propiedades mecánicas del acero C35 lo hacen adecuado para aplicaciones que requieren buena 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 le permite deformarse sin fracturarse.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (métrico)	Valor (Imperial)
Densidad	-	7,85 g/cm³	0,284 lb/pulgada³
Punto de fusión	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Conductividad térmica	20°C	50 W/m·K	34,5 BTU·pulgada/h·pie²·°F
Capacidad calorífica específica	-	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	-	0,0006 Ω·m	0,00002 Ω·pulgada

La densidad del acero C35 indica su masa por unidad de volumen, lo cual es importante para aplicaciones sensibles al peso. El punto de fusión es crítico para procesos que implican altas temperaturas, mientras que la conductividad térmica y el calor específico son vitales para aplicaciones que implican transferencia de calor.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3%	25°C	Justo	Riesgo de picaduras
Ácido sulfúrico	10%	20°C	Pobre	No recomendado
Hidróxido de sodio	5%	25°C	Justo	Susceptible al SCC

El acero C35 presenta una resistencia moderada a la corrosión, especialmente en entornos con cloruros y sustancias alcalinas. Es susceptible a la corrosión por picaduras y al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en entornos ricos en cloruros. En comparación con los aceros inoxidables, la resistencia a la corrosión del acero C35 es significativamente menor, lo que requiere recubrimientos o tratamientos protectores en aplicaciones corrosivas.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	400°C	752°F	Adecuado para temperaturas moderadas.
Temperatura máxima de servicio intermitente	500°C	932°F	Sólo exposición a corto plazo
Temperatura de escala	600°C	1112°F	Riesgo de oxidación a temperaturas más altas

El acero C35 mantiene sus propiedades mecánicas hasta temperaturas moderadas, pero puede experimentar oxidación e incrustaciones a temperaturas elevadas. Su rendimiento puede verse afectado si se expone a altas temperaturas durante períodos prolongados, lo que lo hace menos adecuado para aplicaciones de alta temperatura en comparación con los aceros aleados diseñados específicamente para dichos entornos.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
MIG	ER70S-6	Argón + CO2	Bueno para secciones delgadas
TIG	ER70S-2	Argón	Soldaduras limpias, baja distorsión.
Palo	E7018	-	Requiere precalentamiento

El acero C35 generalmente se considera de buena soldabilidad. Puede requerirse precalentamiento para minimizar el riesgo de agrietamiento, especialmente en secciones más gruesas. El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede mejorar las propiedades del área soldada, asegurando una unión resistente.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Acero C35	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	70	100	El C35 es menos mecanizable que el 1212
Velocidad de corte típica	30 metros por minuto	50 metros por minuto	Utilice herramientas de acero de alta velocidad

El acero C35 presenta una maquinabilidad moderada, lo que lo hace adecuado para diversas operaciones de mecanizado. Unas velocidades de corte y herramientas óptimas pueden mejorar el rendimiento, pero se debe tener cuidado para evitar el endurecimiento por acritud.

Formabilidad

El acero C35 se puede conformar mediante procesos tanto en frío como en caliente. El conformado en frío es viable, pero puede requerir mayores fuerzas debido al endurecimiento por acritud. El conformado en caliente se prefiere para formas complejas, ya que reduce el riesgo de agrietamiento y facilita la manipulación del material.

Tratamiento térmico

Proceso de tratamiento	Rango de temperatura (°C/°F)	Tiempo típico de remojo	Método de enfriamiento	Propósito principal / Resultado esperado
Recocido	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Aire	Suaviza, mejora la ductilidad
Temple	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 minutos	Aceite o agua	Endurecimiento, aumento de la resistencia.
Templado	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Aire	Reducir la fragilidad, mejorar la tenacidad.

Los procesos de tratamiento térmico afectan significativamente la microestructura y las propiedades del acero C35. El recocido ablanda el material, lo que facilita su trabajo, mientras que el temple aumenta la dureza. El revenido es crucial para aliviar tensiones y mejorar la tenacidad tras el temple.

Aplicaciones típicas y usos finales

Industria/Sector	Ejemplo de aplicación específica	Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación	Motivo de la selección
Automotor	Ejes	Alta resistencia, tenacidad.	Componentes portantes
Maquinaria	Engranajes	Resistencia al desgaste, maquinabilidad	Componentes de precisión
Construcción	Vigas estructurales	Resistencia, soldabilidad	Integridad estructural

El acero C35 se utiliza ampliamente en las industrias automotriz y de maquinaria debido a su resistencia y tenacidad. Se suele seleccionar para componentes que deben soportar cargas mecánicas y desgaste significativos.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero C35	AISI 4140	S235JR	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Buena fuerza	Mayor resistencia	Menor resistencia	El C35 es versátil pero menos resistente que el 4140
Aspecto clave de la corrosión	Resistencia justa	Mejor resistencia	Poca resistencia	C35 requiere recubrimientos en entornos corrosivos
Soldabilidad	Bien	Moderado	Excelente	C35 es adecuado para soldar con precauciones.
Maquinabilidad	Moderado	Bien	Excelente	El C35 es menos mecanizable que el S235JR
Formabilidad	Bien	Moderado	Excelente	Se puede formar C35 pero requiere cuidado
Costo relativo aproximado	Moderado	Más alto	Más bajo	El C35 es rentable para muchas aplicaciones
Disponibilidad típica	Común	Menos común	Muy común	El C35 está ampliamente disponible en varias formas.

Al seleccionar el acero C35, se deben considerar sus propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión y características de fabricación. Su equilibrio entre resistencia y tenacidad lo convierte en una opción rentable para diversas aplicaciones, aunque su susceptibilidad a la corrosión puede requerir medidas de protección adicionales.

En resumen, el acero C35 es un acero de aleación de medio carbono versátil que ofrece un buen equilibrio de propiedades para diversas aplicaciones de ingeniería. Su importancia histórica y su continua relevancia en la fabricación moderna subrayan su importancia en el campo de la ciencia de los materiales.