El acero al carbono también es técnicamente una aleación: es hierro más carbono. La distinción real que traza el uso en el sector es más estrecha: «acero aleado» significa un grado en el que se añaden intencionadamente, en cantidades significativas, elementos distintos del carbono (cromo, níquel, molibdeno, vanadio, manganeso y otros) para afinar propiedades concretas, en lugar de depender solo del contenido de carbono.
La diferencia de composición
- Acero al carbono: hierro más carbono (por lo general menos del 2 %), con solo cantidades incidentales de manganeso, silicio y elementos similares: no se añade nada deliberadamente para potenciar una propiedad concreta.
- Acero aleado: hierro, carbono y además elementos añadidos deliberadamente. La convención del sector lo divide en general en acero de baja aleación (elementos de aleación totales por debajo de aproximadamente el 5 %) y acero de alta aleación (por encima de aproximadamente el 5 %: el acero inoxidable, con un 10,5 % o más de cromo, está en el extremo alto de esta categoría). Esa línea del 5 % no es perfectamente coherente entre fuentes (algunas la sitúan tan baja como el 4 % y otras tan alta como el 8 %), así que tómela como una regla empírica habitual del sector y no como una norma fija.
De qué está hecho el acero aleado
Cada elemento que se añade al acero aleado apunta a una debilidad concreta del acero al carbono corriente:
| Elemento | Rango típico de adición | Qué mejora |
|---|---|---|
| Cromo (Cr) | 0,5 %–2 % (hasta más del 12 % en grados inoxidables) | Dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión |
| Níquel (Ni) | 0.5%–5% | Tenacidad, resistencia al impacto, resistencia a la corrosión |
| Molibdeno (Mo) | 0.1%–0.5% | Resistencia a alta temperatura, templabilidad |
| Vanadio (V) | 0.1%–0.25% | Afino de grano, resistencia a la fatiga |
| Manganeso (Mn) | 0.3%–2% | Resistencia, templabilidad, resistencia al desgaste |
| Silicio (Si) | 0.2%–2% | Desoxidante, mayor límite elástico |
Un ejemplo práctico: el acero 4140, uno de los grados de baja aleación más comunes, lleva aproximadamente un 0,4 % de carbono, un 1 % de cromo y un 0,2 % de molibdeno. Esa combinación basta para llevarlo mucho más allá de lo que el contenido de carbono por sí solo podría dar en un acero al carbono corriente. Consulte ¿Qué es el acero 4140? para el desglose completo de especificaciones.
Comparación de rendimiento
| Acero al carbono | Acero aleado | |
|---|---|---|
| Origen de la resistencia/dureza | Contenido de carbono + tratamiento térmico | Elementos de aleación + tratamiento térmico combinados |
| Resistencia a la corrosión | Mala, se oxida con facilidad | Depende de los elementos usados: puede mejorar de forma notable (p. ej., con cromo) |
| Rendimiento a alta temperatura | Por lo general limitado | Normalmente mejor (el molibdeno mejora la resistencia a alta temperatura) |
| Soldabilidad/maquinabilidad | Normalmente más fácil | Normalmente más difícil, según los elementos de aleación |
| Costo | Menor | Mayor (costo de los elementos de aleación + dificultad de procesado) |
| Usos típicos | Vigas, chapa, tubería, piezas estructurales generales | Engranajes, ejes de alta resistencia, recipientes a presión, componentes de alta temperatura, piezas de automoción |
Cuál elegir
- Trabajo estructural general, presupuestos ajustados o piezas que deben soldarse con facilidad: acero al carbono.
- Altas exigencias de resistencia en relación con el peso, temperaturas elevadas, exposición a la corrosión o aplicaciones sensibles a la fatiga: acero aleado, elegido por los elementos concretos que responden a la exigencia concreta (cromo para desgaste/corrosión, molibdeno para el calor, vanadio para la fatiga).
Para la estructura interna de grados del propio acero al carbono (bajo/medio/alto carbono, y dónde encaja el acero dulce), consulte ¿Qué es el acero al carbono?
Lecturas relacionadas: ¿Qué es el acero al carbono? Composición, grados y cómo el contenido de carbono lo cambia todo · ¿Qué es el acero 4140? Composición, resistencia y aplicaciones
