¿Qué es el acero al carbono forjado?

El término acero al carbono forjado representa una combinación de dos componentes metalúrgicos básicos, a saber, acero al carbono y forja. El acero al carbono es un término amplio aplicado a una gama de variedades de acero de varias composiciones, excluyendo el acero inoxidable. La forja es un proceso de formación de metal que utiliza fuerza repetida para comprimir una pieza de material metálico calentado en la forma final deseada. La forja se acepta generalmente para producir artículos terminados de mejor calidad debido a la falta inherente de imperfecciones en la estructura de acero que se encuentra con otros métodos de fabricación, lo que hace que las piezas sean adecuadas para aplicaciones de alta temperatura y presión. Algunas piezas comunes de acero al carbono forjado incluyen componentes de máquinas, válvulas y sistemas de tuberías.

El acero al carbono es un identificador bastante genérico para una gama de aleaciones de acero que consiste en carbono como el principal componente de aleación junto con cantidades variables de otros elementos como tungsteno, cobalto y cromo. En general, al definir el acero al carbono, no se mencionan concentraciones mínimas o máximas para estos elementos, aunque se acepta que el acero inoxidable no califica. En otras palabras, las concentraciones tanto del carbono primario como de los elementos de aleación secundarios pueden ajustarse para adaptarse al propósito final previsto del acero. Por ejemplo, aumentar el contenido de carbono de la aleación aumenta su dureza al tiempo que disminuye su ductilidad.

La forja es uno de los métodos de formación de metal más antiguos e implica un impacto manual o eléctrico repetitivo para forzar al acero al rojo vivo a una determinada forma. El metal se calienta en una fragua y se martilla sobre una plantilla conformada o entre las dos mitades de un conjunto más completo para lograr su forma final. La forja manual es realizada por un herrero utilizando martillos, pinzas y cinceles más pequeños y manuales, y el martilleo generalmente se realiza en un yunque. El acero al carbono forjado producido por forjas motorizadas son martilladas por grandes martillos de disparo capaces, en algunos casos, de ejercer cantidades significativas de presión al golpear el metal caliente.

Por lo general, se cree que las piezas de acero al carbono forjado son superiores a las fabricadas por otros métodos, como la fundición. Esto se debe al hecho de que el martilleo del metal durante la formación elimina la mayoría de los defectos cristalinos microscópicos, como burbujas de aire y fisuras, que caracterizan las piezas fundidas. Esta integridad estructural hace que las piezas de acero al carbono forjado sean más fuertes y más adecuadas para aplicaciones que implican altas presiones y temperaturas. Esta fortaleza hace que estas piezas forjadas sean ideales para sistemas de tuberías de petróleo y gas, piezas de maquinaria y los mecanismos internos de las válvulas de alta presión.

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