El acero de alta resistencia: una pequeña revolución para la industria del automóvil

Hola,
En el siguiente artículo se habla de una de las características principales de nuestro vehículo, el acero de alta resistencia. Es más, ponen a un MAZDA CX-5 como ejemplo.
Espero que os guste

http://www.diariomotor.com/2014/01/...a-revolucion-para-la-industria-del-automovil/

 

Interesante, muchas gracias Smp

 

Interesante tema para los que curramos asiduamente con acero. Eso si, el periodista (y Mazda como fuente) tampoco se comen mucho el tarro, acero de alta resistencia dicen... alta resistencia a que? a la traccion? compresion? flexion? torsion? a la deformacion permanente? a altas temperaturas? a bajas temperaturas? a la corrosion?

 

A ver, alguien entendido que conteste.

 

Es que Odd es entendido, por eso pregunta, y con razón.

 

Fijandome en uno de los cartelitos pegados al chasis del CX-5 que se muestra en las fotos, he ido indagando.
La pegata dice: Boron Steel, que en cristiano viene a ser acero al boro o acero aleado con boro. Aqui teneis la explicacion cortita de la wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_al_boro

La explicacion comercial (cortesia de Arcelor-Mittal):
"Los aceros templables al boro representan un significativo avance en la tecnología de los tratamientos térmicos. En ellos se utiliza el boro como elemento endurecedor.

Los procesos de colada y afino del acero, junto con el tratamiento termomecánico aplicado durante la fase de laminación controlada, hacen posible que los aceros templables al boro alcancen un notable grado de endurecimiento y una microestructura altamente uniforme, lo que, a su vez, redunda en un excelente comportamiento de la pieza acabada en condiciones de carga mecánica después del tratamiento térmico.
Su extremada dureza, obtenida después de ser sometidos a tratamiento térmico, hace que estos grados sean especialmente adecuados para aplicaciones que requieran altos niveles de resistencia al desgaste/abrasión.

Su utilización permite reducciones significativas en el peso de los componentes estructurales o del automóvil (de hasta un 50% en comparación con los aceros de alto límite elástico y baja aleación-HSLA).
El rasgo más distintivo de los aceros templables al boro es su aptitud para tratamientos de templado en agua, facilitando de este modo que los procesos de transformación sean más ecológicos (menores requisitos de tratamiento de efluentes) que los utilizados en el caso de los aceros al carbono clásicos."

La explicacion de Odd (traduciendo comercialés al castellano comun):
El añadido de minimos porcentajes de Boro al acero (hierro+carbono), mejora su rendimiento al ser templado, usease, el acero es mas facil de templar de forma exitosa para cumplir unos requerimientos concretos. Ademas, aumenta el limite elastico del material, lo que supone que puede doblarse/torcerse/estirarse mas y mas tiempo (volviendo a su forma original, efecto goma o ballesta, como mas os guste) antes de sufrir una deformacion permanente que un acero templado convencional.
Y aqui es donde entran en juego dos factores que lo hacen tan atractivo para la industria automovilistica
1.- Con menos material (chapa mas fina) obtienes la misma resistencia a la deformacion (en el caso del chasis de un coche a la flexion, compresion, traccion y torsion, en castellano doblar, aplastar, estirar y retorcer) que con un acero templado sin elementos de aleacion especiales. Menos chapa=menos peso con la misma solidez, ingenierilmente perfecto ¿verdad? pues no solo eso, a la larga y habida cuenta de que el acero se compra al peso, tambien es una jugada comercial interesante porque aunque el producto sea un pelin mas caro, a la larga menos peso=menos material adquirido=dinero ahorrado.
2.- Este cuesta mas pillarlo a la primera porque hay que saber de tratamientos termicos, el templado puede hacerse de dos maneras, sumergiendo el metal en agua (como vemos en todas las peliculas donde se forja una espada) o sumergiendolo en aceite (donde se obtiene un temple mas profundo, homogeneo y de mejor calidad). Todo esto, obviamente con temperaturas controladas, hornos industriales enormes, etc.
El añadido de Boro a la aleacion, permite obtener templando el acero en agua las mismas (o muy muy similares) caracteristicas mecanicas que se obtendrian con un templado en aceite. Como estais imaginando el templado en agua es infinitamente mas barato que el templado en aceite y cuando dicen que es mas respetuoso con el medio ambiente, quieren decir que se ahorran el pagar la gestion de los residuos toxicos, en este caso el aceite usado. Lo que nos lleva a la ecuacion: agua en vez de aceite=par de milloncejos al año que nos ahorramos.

Es una explicacion muy simplona, y se agradecera que cualquiera con mejores conocimientos de metalurgia la enriquezca (toda aportacion es bienvenida).
PD: para los que venis de forocarros, si es un tochaco, no hay resumen y no voy a sacarla en blu-ray

 

Va a haber que buscar mucho para encontrar una mejor explicación...

 

Gracias Odd a mi me ha parecido muy instructiva.

 

Vaya por delante que yo no soy ingeniero, soy tecnico superior y sin quitarle meritos a los de mi gremio, admito que no tengo ni la mitad de los conocimientos teoricos que tiene un sr. Ingeniero Industrial. Asi que si hay alguno en la sala y quiere corregirme algo o añadir informacion extra, que lo haga sin dudar, que soy el primero al que le gusta aprender.
Os dire, como dato chorra, que en mis tiempos de pegalatas lo aceros aleados especiales eran la pesadilla de los currelas.
El acero se distinguia en 3 categorias:
-acero carbono (vulgarmente (mal) llamado hierro),
-inox,
-"cagoensusmuertos"
Que daban lugar a 3 tipos de trabajo distintos:
-se suelda bien,
-se suelda bien siendo mas pijoteras,
-"voy a sudar sangre para conseguir echar un cordon medio decente"

 

Yo soy de letras, así que imagínate, pero si puedo comentar lo que se de mi afición ciclista, antes de que nos inundasen los plásticos chinos....

El acero al carbono que algunos llamaban era el acero simple, que era hierro con aleación de carbono. Pero eso era un acero chunguete, el que llevaban las bicis de hasta 50000 pts mas o menos. Para obtener resistencia y ligereza se empleaban aleaciones, la más tipica era con cromo y molibdeno. También se empleaba el manganeso. En algunas tuberías top, se empleaba el niobio y el vanadio, incluso niquel.

Estas tuberías permitian mejor resistencia convenir peso, y la diferencia, era muy muy significativa.

 

Hasta donde se sin tirar de apuntes o recuerdo por hacer analisis de composiciones en fundiciones:
El cromo añade resistencia a la corrosion y rigidez, el molibdeno creo que aumenta la tenacidad, es una aleacion de inox bastante comun "Cromoly" la suelen llamar. Por precio SAE 304L (siendo muy muy pijoteros SAE 306L)
El manganeso mejora la capacidad de templado, mejora la elasticidad del acero. El acero al manganeso es un material muy noble para trabajar con el.
El niquel aumenta la resistencia a la corrosion (inox) y aumenta la tenacidad, el vanadio le aporta resistencia sin perder flexibilidad y lo hace mas resistente a altas temperaturas (esto en una bici no se lo importante que puede ser)
El Niobio no tengo ni idea de lo que hace.
Todas esas aleaciones hacen un cuadro igual de duro pero aun tan flexible como el de acero al carbono, pero con menos material, asi que son mas ligeritos y de regalo, inoxidables, que tambien es una ventaja importante.

 

Una pregunta?el acero este raro es en toda la chapa del coche o solo en el chasis...por que lo que es de las puerta parece de plastilina...tengo en el canto de la puerta del copiloto al lado de la cerradura un golpe que se ha doblado medio cm para adentro y hasta la pintura esta resquebrajada...no se....

 

Yo lo de la elasticidad no lo tengo tan claro , porque además de un rayoncete en la puerta del copi, antes me han dejado en la mía el típico abollón del gilipuertas que te aparca al lado y es demasiado ancho para salir de su vehículo sin dejarle un recuerdo al de al lado. Menos mal que el coche es alto y queda en la parte baja. Que cogiera su forma original, eso sí sería una gran ventaja en la industria automovilística, claro que para los talleres de chapa, una gran putada

 

Ya te digo yo que no recupera su forma ni na...

 

Es una pasada lo del Diagrama Fe-C, (Hierro, Carbono)

http://www.doitpoms.ac.uk/miclib/pds.swf?targetFrame=Fe-C-X

Deambulen con el cursor para ver la temperatura y el material que se obtiene...

Lo importante que es en un acero, la temperatura que se alcanza, el tiempo de subida de temperatura, y el descenso de la misma... Nos dan productos totalmente diferentes.,,

El acero es un compuesto formado por átomos de Fe y de C, dispuestos de manera ordenada.
Lo realmente importante, si hablamos de dureza, es el tamaño de grano del acero. Digamos que se funde el hierro, se añade carbón y se deja que se formen esas bolitas minúsculas, esos granos.

Han visto que forma tiene una pieza de acero cuando se rompe? Como minúsculas bolitas metálicas, esa es la clave.

Cuantas más bolitas tengamos, cuanto más pequeñas sean, más dureza del mismo. Ver austenita, cementita...

https://www.uam.es/docencia/labvfmat/labvfmat/practicas/practica4/grano.htm

En el límite está la solución... Acero con muchas bolitas o con sólo una... Bueno.. pero eso es casi secreto...

En cuanto a los "ingredientes" que se les meten a los aceros, los metales que citaba nuestro compañero antes, modifican ciertos parámetros del material obtenido: tenacidad, ductilidad, etc.. añadiendo EN MUY BAJAS CANTIDADES, se habla de impurezas, esos elementos...

Así se obtiene el acero inoxidable, añadiendo un poco de cromo, para darle esa propiedad de inoxidable,... pero luego se oxida..no? es que no lo entiendo...

 

Detalle de la pintura

 

Muy buena explicacion Txapi
Al resto, lamento deciros, que lo que se entiende en el articulo es que los aceros especiales solo se usan para el chasis y elementos estructurales del vehiculo relacionados con la seguridad. el resto de zonas utilizan chapa de acero carbono suave muy fina para carroceria y elementos de deformacion controlada. Asi que los chapistas seguiran teniendo currelo durante muuuucho tiempo.

 

Eso se ve a simple vista y en parte las vibraciones de los espejos es por el poco espesor de la chapa que lo soporta...

 

Acaban de sacar PLÁSTICOS para los paragolpes que recuperan su forma inicial (no recuerdo la marca que los incorpora) . Pero acero o chapa creo que todavía no

 

En el lateral del paragolpes me dieron un golpe y el plastico se porto bien,se hundio y volvio a su ser.