Acero St 35: Propiedades y descripción general de aplicaciones clave

El acero St 35, clasificado como acero dulce bajo en carbono, se utiliza principalmente en la fabricación de tuberías y tubos, especialmente en el sector de la ingeniería alemana. Este grado de acero se caracteriza por su excelente soldabilidad, resistencia moderada y buena ductilidad, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones donde estas propiedades son esenciales. El principal elemento de aleación del St 35 es el carbono, con un contenido típico de carbono de entre el 0,05 % y el 0,15 %. Este bajo contenido de carbono contribuye a su maleabilidad y facilidad de fabricación, a la vez que proporciona suficiente resistencia para aplicaciones estructurales.

Descripción general completa

El acero St 35 es ampliamente reconocido por su equilibrio entre resistencia y ductilidad, crucial en aplicaciones que requieren tanto tenacidad como capacidad de soportar la deformación. Su bajo contenido de carbono lo convierte en un material fácil de soldar y moldear, lo que lo convierte en una opción preferida para la construcción de tuberías y componentes estructurales.

Ventajas:
- Soldabilidad: El St 35 se puede soldar fácilmente utilizando métodos convencionales, lo que supone una ventaja significativa en la fabricación de tuberías.
- Ductilidad: El acero exhibe buenas propiedades de elongación, lo que le permite moldearse en formas complejas sin agrietarse.
- Rentabilidad: Al ser un acero con bajo contenido de carbono, generalmente es más asequible que los aceros de mayor aleación.

Limitaciones:
- Resistencia: Si bien es adecuado para muchas aplicaciones, el St 35 no posee las características de alta resistencia de los aceros con medio o alto contenido de carbono.
- Resistencia a la corrosión: Es más susceptible a la corrosión en comparación con los aceros inoxidables o grados aleados, requiriendo recubrimientos protectores en ciertos entornos.

Históricamente, el acero St 35 ha sido fundamental en el desarrollo de la industria siderúrgica alemana, especialmente en la producción de tubos y tuberías sin costura para diversas aplicaciones de ingeniería. Su sólida posición en el mercado se mantiene gracias a su versatilidad y fiabilidad en aplicaciones estructurales.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
ESTRUENDO	Calle 35	Alemania	Equivalente más cercano a AISI 1020
ES	S235JR	Europa	Propiedades similares pero mayor resistencia al rendimiento
UNS	G10350	EE.UU	Pequeñas diferencias de composición
ASTM	A106 Grado B	EE.UU	Se utiliza para servicio de alta temperatura.
JIS	STK 400	Japón	Comparable en propiedades mecánicas

La tabla anterior destaca varias normas y equivalencias para el acero St 35. Cabe destacar que, si bien el S235JR ofrece un mayor límite elástico, su menor contenido de carbono le proporciona una mayor ductilidad, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones que requieren un conformado intensivo.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,05 - 0,15
Mn (manganeso)	0,30 - 0,60
Si (silicio)	0,10 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,035
S (Azufre)	≤ 0,025

Los principales elementos de aleación del acero St 35 incluyen carbono, manganeso y silicio. El carbono es crucial para mejorar la resistencia y la dureza, mientras que el manganeso mejora la templabilidad y la resistencia a la tracción. El silicio actúa como desoxidante durante la producción de acero y contribuye a la resistencia general.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Condición/Temperamento	Valor/rango típico (unidades métricas - SI)	Valor/rango típico (unidades imperiales)	Norma de referencia para el método de prueba
Resistencia a la tracción	Recocido	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	200 - 250 MPa	29 - 36 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Resistencia al impacto	-40 °C (-40 °F)	27 J	20 pies-lbf	ASTM E23

Las propiedades mecánicas del acero St 35 indican su idoneidad para aplicaciones que requieren resistencia moderada y buena ductilidad. La combinación de resistencia a la tracción y al límite elástico lo hace ideal para componentes estructurales sometidos a cargas dinámicas.

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	50 W/m·K	34,5 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F)
Capacidad calorífica específica	Temperatura ambiente	0,49 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Coeficiente de expansión térmica	Temperatura ambiente	11,5 x 10⁻⁶ /K	6,4 x 10⁻⁶ /°F

La densidad y el punto de fusión del acero St 35 indican su robustez, mientras que su conductividad térmica y capacidad calorífica específica son relevantes para aplicaciones que implican procesamiento térmico. El coeficiente de expansión térmica es crítico en aplicaciones con fluctuaciones de temperatura.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3-5%	20-60 °C (68-140 °F)	Justo	Riesgo de picaduras
Ácidos	10%	20-40 °C (68-104 °F)	Pobre	Susceptible a la corrosión general
Soluciones alcalinas	5-10%	20-60 °C (68-140 °F)	Justo	Riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión

El acero St 35 presenta una resistencia moderada a la corrosión, especialmente en entornos con cloruros y soluciones alcalinas. Es propenso a la corrosión por picaduras y tensocorrosión, especialmente en aplicaciones de alta tensión. En comparación con aceros inoxidables como el AISI 304, que ofrecen una excelente resistencia a la corrosión, el acero St 35 requiere recubrimientos o tratamientos protectores en entornos corrosivos.

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 más allá de esta temperatura

El acero St 35 mantiene sus propiedades mecánicas a temperaturas elevadas, pero la exposición prolongada a temperaturas superiores a 400 °C puede provocar oxidación e incrustaciones. Es fundamental considerar estos límites en aplicaciones con calor.

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	Buena penetración
TIG	ER70S-2	Argón	Soldaduras limpias, baja distorsión.
SMAW	E7018	-	Adecuado para secciones más gruesas.

El acero St 35 es altamente soldable, lo que lo hace apto para diversos procesos de soldadura. Puede ser necesario precalentar las secciones más gruesas para evitar el agrietamiento. El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede mejorar las propiedades de la zona soldada.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Acero St 35	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	70	100	Buena maquinabilidad, pero se requiere cuidado para evitar el endurecimiento del trabajo.
Velocidad de corte típica (torneado)	80 metros por minuto	120 metros por minuto	Utilice herramientas afiladas para obtener mejores resultados.

El acero St 35 ofrece buena maquinabilidad, aunque puede endurecerse por acritud si no se manipula correctamente. La velocidad de corte óptima y la selección de herramientas son cruciales para lograr los acabados superficiales deseados.

Formabilidad

El acero St 35 es apto tanto para procesos de conformado en frío como en caliente. Su bajo contenido de carbono permite una deformación significativa sin agrietarse, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren formas complejas. Sin embargo, debe tenerse cuidado para evitar un endurecimiento excesivo durante el conformado en frío.

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	Suavidad, ductilidad mejorada
Normalizando	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 - 2 horas	Aire	Refinar la estructura del grano
Temple	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 minutos	Aceite o agua	Aumentar la dureza

Los procesos de tratamiento térmico, como el recocido y el normalizado, son esenciales para mejorar las propiedades mecánicas del acero St 35. Estos tratamientos refinan la microestructura, mejorando la tenacidad y la ductilidad.

Aplicaciones típicas y usos finales

Industria/Sector	Ejemplo de aplicación específica	Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación	Motivo de la selección (breve)
Petróleo y gas	Construcción de tuberías	Buena soldabilidad, resistencia moderada.	Esencial para un transporte seguro
Automotor	Componentes del chasis	Ductilidad, formabilidad	Permite formas complejas
Construcción	Vigas estructurales	Resistencia y rentabilidad	Económico y confiable

El acero St 35 se utiliza ampliamente en diversas industrias, como la del petróleo y el gas, la automotriz y la construcción. Su combinación de propiedades lo convierte en una opción versátil para aplicaciones que requieren resistencia, ductilidad y facilidad de fabricación.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero St 35	S235JR	AISI 1020	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Fuerza moderada	Mayor límite elástico	Menor resistencia	S235JR ofrece una mejor capacidad de carga
Aspecto clave de la corrosión	Justo	Bien	Pobre	S235JR tiene mejor resistencia a la corrosión.
Soldabilidad	Excelente	Bien	Bien	Todos los grados son soldables, pero se prefiere el St 35 por su facilidad.
Maquinabilidad	Bien	Justo	Excelente	AISI 1020 es más fácil de mecanizar
Formabilidad	Excelente	Bien	Justo	St 35 es superior para la formación
Costo relativo aproximado	Moderado	Moderado	Bajo	El costo varía según las condiciones del mercado.
Disponibilidad típica	Alto	Alto	Alto	Todos los grados están comúnmente disponibles

Al seleccionar el acero St 35, se deben considerar sus propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión y características de fabricación. Si bien es rentable y está ampliamente disponible, sus limitaciones en cuanto a resistencia y resistencia a la corrosión en comparación con otros grados deben evaluarse según los requisitos específicos de la aplicación.

En resumen, el acero St 35 es una opción fiable para diversas aplicaciones de ingeniería, especialmente donde se requiere una resistencia moderada y una excelente soldabilidad. Su importancia histórica y su continua relevancia en la fabricación moderna subrayan su valor en el ámbito de la ciencia de los materiales.