Acero Domex: descripción general de propiedades y aplicaciones clave
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Domex Steel es una marca de acero estructural de alta resistencia producida por SSAB, una empresa siderúrgica sueca. Este grado de acero se clasifica principalmente como acero de baja aleación y alta resistencia, diseñado para aplicaciones que requieren propiedades mecánicas superiores y excelente soldabilidad. Los principales elementos de aleación del acero Domex incluyen manganeso, silicio y carbono, que mejoran su resistencia y tenacidad, manteniendo una buena ductilidad.
Descripción general completa
El acero Domex es conocido por sus excelentes propiedades mecánicas, incluyendo un alto límite elástico y resistencia a la tracción, lo que lo hace adecuado para aplicaciones estructurales exigentes. El acero presenta buena soldabilidad y conformabilidad, lo que permite su fácil conformado y unión en diversos procesos de construcción. Sus propiedades inherentes incluyen:
- Alta resistencia : el acero Domex ofrece un límite elástico que normalmente varía entre 355 MPa y 700 MPa, dependiendo del grado específico.
- Buena tenacidad : el acero mantiene su tenacidad incluso a bajas temperaturas, lo que lo hace adecuado para diversas condiciones ambientales.
- Excelente soldabilidad : el acero Domex se puede soldar utilizando técnicas estándar sin necesidad de precalentamiento, lo que simplifica los procesos de fabricación.
Ventajas y limitaciones
Ventajas (Pros) | Limitaciones (Contras) |
---|---|
Alta relación resistencia-peso | Resistencia a la corrosión limitada en comparación con los aceros inoxidables |
Excelente soldabilidad | Puede requerir tratamiento de superficie para entornos específicos. |
Buena formabilidad | Mayor coste en comparación con los aceros dulces estándar |
El acero Domex goza de una sólida posición en el mercado, especialmente en Europa, donde se utiliza ampliamente en los sectores de la construcción, la automoción y la fabricación. Su importancia histórica reside en su desarrollo como respuesta a la necesidad de materiales más resistentes y ligeros que resistan las rigurosas exigencias de las aplicaciones estructurales.
Nombres alternativos, estándares y equivalentes
Organización estándar | Designación/Grado | País/Región de origen | Notas/Observaciones |
---|---|---|---|
ES | S355MC | Europa | Equivalente más cercano a ASTM A572 Grado 50 |
ASTM | A572 Grado 50 | EE.UU | Pequeñas diferencias de composición que hay que tener en cuenta |
JIS | SM490A | Japón | Propiedades similares pero diferentes elementos de aleación |
ESTRUENDO | St52-3 | Alemania | Comparables en resistencia pero con diferentes aplicaciones |
El acero Domex se compara a menudo con otros aceros estructurales como el S355 y el A572. Si bien estos grados ofrecen propiedades mecánicas similares, las diferencias en los elementos de aleación pueden afectar el rendimiento en aplicaciones específicas, especialmente en términos de soldabilidad y resistencia a la corrosión.
Propiedades clave
Composición química
Elemento (Símbolo y Nombre) | Rango porcentual (%) |
---|---|
C (Carbono) | 0,10 - 0,20 |
Si (silicio) | 0,15 - 0,40 |
Mn (manganeso) | 1,20 - 1,60 |
P (Fósforo) | ≤ 0,025 |
S (Azufre) | ≤ 0,015 |
Los principales elementos de aleación del acero Domex desempeñan un papel crucial en la definición de sus propiedades. Por ejemplo, el manganeso mejora la templabilidad y la resistencia, mientras que el silicio mejora la desoxidación durante la fabricación del acero y contribuye a la tenacidad general. El carbono es esencial para alcanzar los niveles de resistencia deseados, pero su contenido se controla cuidadosamente para mantener la ductilidad.
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 | Templado y revenido | 490 - 700 MPa | 71 - 102 ksi | ASTM E8 |
Límite elástico (0,2 % de compensación) | Templado y revenido | 355 - 690 MPa | 51 - 100 ksi | ASTM E8 |
Alargamiento | Templado y revenido | 20 - 25% | 20 - 25% | ASTM E8 |
Dureza (Brinell) | Templado y revenido | 160 - 250 HB | 160 - 250 HB | ASTM E10 |
Resistencia al impacto | -40°C | 27 J | 20 pies-lbf | ASTM E23 |
La combinación de alta resistencia a la tracción y al límite elástico hace que el acero Domex sea especialmente adecuado para aplicaciones con cargas pesadas y requisitos de integridad estructural. Su tenacidad a bajas temperaturas garantiza la fiabilidad en entornos fríos, lo que lo convierte en la opción preferida en construcción y maquinaria pesada.
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 | - | 460 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
Resistividad eléctrica | - | 0,0000017 Ω·m | 0,0000017 Ω·pulgada |
Propiedades físicas clave, como la densidad y la conductividad térmica, son importantes para aplicaciones en ingeniería estructural. La densidad del acero Domex permite diseños ligeros, mientras que su conductividad térmica garantiza una disipación térmica eficaz en aplicaciones como componentes automotrices.
Resistencia a la corrosión
Agente corrosivo | Concentración (%) | Temperatura (°C/°F) | Clasificación de resistencia | Notas |
---|---|---|---|---|
cloruros | 3% | 25°C / 77°F | Justo | Riesgo de picaduras |
Ácido sulfúrico | 10% | 20°C / 68°F | Pobre | No recomendado |
Atmosférico | - | - | Bien | Requiere mantenimiento |
El acero Domex presenta una resistencia moderada a la corrosión, especialmente en condiciones atmosféricas. Sin embargo, es susceptible a la corrosión por picaduras en ambientes con cloruros y no debe utilizarse en condiciones ácidas sin recubrimientos protectores. En comparación con los aceros inoxidables, el acero Domex requiere tratamientos superficiales adicionales para mejorar la resistencia a la corrosión.
Resistencia al calor
Propiedad/Límite | Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Observaciones |
---|---|---|---|
Temperatura máxima de servicio continuo | 400 °C | 752 °F | Adecuado para aplicaciones estructurales. |
Temperatura máxima de servicio intermitente | 500 °C | 932 °F | Sólo exposición a corto plazo |
Temperatura de escala | 600 °C | 1112 °F | Riesgo de oxidación más allá de este punto |
A temperaturas elevadas, el acero Domex mantiene su resistencia, pero puede oxidarse al exponerse al aire. Su rendimiento en aplicaciones de alta temperatura es generalmente bueno, pero se debe tener cuidado para evitar la exposición prolongada a temperaturas superiores a 400 °C.
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 | Excelente para trabajos de precisión. |
Palo | E7018 | - | Adecuado para trabajos al aire libre. |
El acero Domex es altamente soldable mediante técnicas de soldadura estándar. Generalmente no se requiere precalentamiento, pero un tratamiento térmico posterior a la soldadura puede ser beneficioso para aliviar tensiones. Entre los defectos comunes se incluyen las grietas si no se gestiona adecuadamente durante el proceso de soldadura.
Maquinabilidad
Parámetros de mecanizado | Acero Domex | AISI 1212 | Notas/Consejos |
---|---|---|---|
Índice de maquinabilidad relativa | 70 | 100 | Buena maquinabilidad con herramientas adecuadas |
Velocidad de corte típica (torneado) | 40 metros por minuto | 60 metros por minuto | Ajuste según las herramientas |
El acero Domex ofrece buena maquinabilidad, aunque requiere herramientas y velocidades de corte adecuadas para optimizar el rendimiento. El desgaste de las herramientas puede presentar problemas, lo que requiere una supervisión regular durante las operaciones de mecanizado.
Formabilidad
El acero Domex presenta una excelente conformabilidad, lo que permite procesos de conformado tanto en frío como en caliente. Se puede doblar y moldear sin riesgo significativo de agrietamiento, lo que lo hace adecuado para geometrías complejas en aplicaciones estructurales.
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 o agua | Mejorar la ductilidad y reducir la dureza. |
Temple | 800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F | 30 minutos | Agua o aceite | Aumentar la dureza y la resistencia. |
Templado | 400 - 600 °C / 752 - 1112 °F | 1 hora | Aire | Reduce la fragilidad y mejora la tenacidad. |
Los procesos de tratamiento térmico afectan significativamente la microestructura del acero Domex, mejorando sus propiedades mecánicas. El temple aumenta la dureza, mientras que el revenido equilibra la resistencia y la ductilidad, haciéndolo adecuado para diversas aplicaciones estructurales.
Aplicaciones típicas y usos finales
Industria/Sector | Ejemplo de aplicación específica | Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación | Motivo de la selección (breve) |
---|---|---|---|
Construcción | Vigas y columnas de acero | Alta resistencia, buena soldabilidad. | Integridad estructural |
Automotor | Componentes del chasis | Ligero, alta resistencia. | Eficiencia de combustible |
Fabricación de maquinaria | Bastidores de maquinaria pesada | Tenacidad, conformabilidad | Durabilidad bajo carga |
Otras aplicaciones incluyen:
- Puentes : Se utilizan por su alta relación resistencia-peso.
- Equipos Agrícolas : Elegidos por su durabilidad y resistencia al desgaste.
- Vehículos ferroviarios : seleccionados por su dureza y capacidad para soportar cargas dinámicas.
El acero Domex es el preferido en estas aplicaciones debido a su combinación de resistencia, soldabilidad y formabilidad, que son fundamentales para garantizar la seguridad y el rendimiento.
Consideraciones importantes, criterios de selección y más información
Característica/Propiedad | Acero Domex | Acero S355 | Acero A572 | Breve nota de pros y contras o compensación |
---|---|---|---|---|
Propiedad mecánica clave | Alto límite elástico | Resistencia al rendimiento moderada | Alto límite elástico | Domex ofrece una resistencia superior |
Aspecto clave de la corrosión | Resistencia justa | Buena resistencia | Resistencia moderada | Domex puede requerir recubrimientos |
Soldabilidad | Excelente | Bien | Bien | Domex es más fácil de soldar |
Maquinabilidad | Bien | Moderado | Alto | Domex requiere herramientas cuidadosas |
Formabilidad | Excelente | Bien | Bien | Domex es más versátil |
Costo relativo aproximado | Moderado | Bajo | Moderado | El costo varía según las condiciones del mercado. |
Disponibilidad típica | Moderado | Alto | Alto | Domex puede estar menos disponible |
Al seleccionar el acero Domex, se deben considerar sus propiedades mecánicas, su rentabilidad y su disponibilidad. Su combinación única de resistencia y soldabilidad lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones, aunque su resistencia a la corrosión puede requerir medidas de protección adicionales en ciertos entornos.
En resumen, el acero Domex se destaca como un material versátil en el mercado del acero estructural, ofreciendo una combinación de alto rendimiento y adaptabilidad para diversas aplicaciones de ingeniería.