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Tras haber repasado la historia y principales ventajas e inconvenientes del empleo del acero en la carrocería del vehículo, a continuación te traemos el segundo y último capítulo sobre la utilización de este material en la carrocería del vehículo, analizando sus tipos y propiedades.
Tipos de acero y propiedades
El acero es un material compuesto por una aleación de hierro (como elemento base) y carbono (no suele superar el 1,76%), al que también se le pueden añadir otros elementos, que influirán en sus propiedades finales.
De manera general, las propiedades del acero son: alta resistencia, ductilidad, maleabilidad, dureza, bajo coste, elasticidad, homogeneidad, tenacidad… Si bien estas propiedades variarán en función del tipo de acero.
El acero puede dividirse en varios tipos, los cuales tendrán unas características específicas que los harán más propicios para determinados usos.
Si atendemos al límite elástico, los tipos de acero serían:
1. Aceros Convencionales. Son aceros dulces y no aleados. Su bajo contenido en carbono da lugar a que su índice elástico sea muy bajo, lo que hará que las piezas requieran mayor espesor y estén más expuestas a deformaciones. Es muy apropiado para el trabajo de deformación en prensas y presenta una buena soldabilidad. Este tipo de acero suele estar presente en piezas cuya responsabilidad estructural es baja, como aletas o paneles de puertas.
2. Aceros de Alta Resistencia. Se divide en tres tipos, de acuerdo al mecanismo de endurecimiento que haya sido utilizado para aumentar su resistencia.
Aceros Microaleados o Aceros ALE (HSLA). Su endurecimiento se logra mediante la precipitación y el afinamiento del tamaño de los granos. También puede añadirse otros materiales como el titanio o cromo. Presenta muy buenas propiedades de conformación en frío y resistencia a la fatiga y choques. Este tipo de acero se suele emplear en piezas de estructura, como piezas de bastidor, piezas de refuerzo y elementos de suspensión.
Aceros Endurecidos al Horno (“Bake-Hardening”, BH). Este tipo de acero se elabora y trata para conseguir un importante aumento del límite de elasticidad en caso de tratamiento térmico a baja temperatura (por ejemplo, la cocción de pintura). Así, sus niveles de resistencia son más elevados y se reduce el espesor de la chapa. Su reconformado requiere un mayor esfuerzo que en el caso del acero convencional. Las piezas más comúnmente elaboradas con este tipo de acero son: piezas estructurales (refuerzos y bastidores inferiores) y piezas de panelería exterior (techo y puertas).
Aceros Refosforados o Aceros Aleados al Fósforo. Su endurecimiento se produce gracias a la aplicación de la solución sólida (que contiene elementos como el fósforo) en la ferrita. El fósforo contribuye a evitar la corrosión y facilita la embutición, sin embargo dificulta la soldadura. Presenta una elevada resistencia a la fatiga y a los choques, así como una buena aptitud para la estampación profunda. Se aplica en largueros, travesaños o refuerzos centrales.
3. Aceros de Muy Alta Resistencia. La resistencia de este tipo de acero se logra gracias a la coexistencia de “fases blandas” y “fases duras” en la microestructura final.
Aceros de Plasticidad Inducida por Transformación (TRIP). El efecto trip aporta a este acero un excelente equilibro entre resistencia y ductilidad. Presentan una considerable capacidad de consolidación, favoreciendo así la distribución de las deformaciones y tiene una buena estampabilidad. Estas características lo hacen muy apto para piezas de estructura y de seguridad (refuerzos pilar B, largueros, travesaños…).
Aceros de Doble Fase (DP). Presentan un gran equilibrio entre resistencia y estampabilidad. Tienen una buena aptitud para la distribución de las deformaciones. Su resistencia a la fatiga es excelente y su capacidad de absorción de energía muy buena. Su potencial de aligeramiento lo hace muy apto para el uso en piezas con alto grado de responsabilidad estructural (asientos de muelle de amortiguadores, montante A, estribo…). Su reconformado es, generalmente, difícil y el proceso de soldadura requiere de equipos que puedan proporcionar mayores intensidades.
Aceros de Fase Compleja (CP). Contienen un porcentaje de carbono bajo (inferior al 0,2%). Presentan una alta resistencia a la deformación y una elevada absorción. El proceso de soldadura y el reconformado son más difíciles y complejos. Se suele utilizar en armazones, placas de asientos o refuerzos de puerta.
4. Aceros de Ultra Alta Resistencia (UHSLA). Absorben una gran energía y tienen una alta capacidad para no deformarse.
Aceros al Boro o Aceros Boron (BOR). Estos aceros presentan un importante grado de dureza a causa del tratamiento térmico al que han sido sometidos, así como a la adición de elementos como cromo y boro. Su uso es apropiado en piezas anti-intrusión. También son adecuados, debido a su excelente ductilidad, para piezas cuyo fin es la absorción de energía durante el impacto. Sus características hacen que el reconformado sea prácticamente imposible y que la soldadura sea compleja.
Aceros Martensíticos (MAR). Con este tipo de acero se pueden obtener elementos estructurales de bajo peso mediante métodos de conformado en frío. Gracias a su alta resistencia a la deformación están indicados en piezas anti-intrusión. Su reconformado y soldadura es difícil.
Fuentes:
www.centro-zaragoza.com
www.autocasion.com
automotive.arcelormittal.com