¿Qué es el acero al carbono medio?

El acero es una aleación de metales que se compone principalmente de hierro y contiene de 0,2 a 2,1 por ciento de carbono. Todo el acero contiene carbono, pero el término "acero al carbono" se aplica específicamente al acero que contiene carbono como componente principal de la aleación. El acero al carbono medio es acero al carbono que contiene entre 0,30 y 0,60 por ciento de carbono. También tiene un contenido de manganeso entre 0,6 y 1,65 por ciento. Este tipo de acero proporciona un buen equilibrio entre resistencia y ductilidad y es común en muchos tipos de piezas de acero.

El hierro consiste en una red cristalina de átomos de hierro que permiten que los átomos se deslicen entre sí, lo que hace que el hierro puro sea relativamente blando. El carbono en el acero reduce esta tendencia, haciendo que el acero al medio carbono sea más duro que el hierro. Elementos adicionales como cromo, manganeso, tungsteno y vanadio también pueden actuar como agentes endurecedores en el acero. La proporción precisa de estos elementos determina las propiedades específicas del acero.

El carbono adicional hace que el acero sea más duro pero también más frágil, por lo que la fabricación de acero al carbono requiere un equilibrio entre dureza y ductilidad. Los usos más comunes del acero de medio carbono son en maquinaria pesada, como ejes, cigüeñales, acoplamientos y engranajes. El acero con un contenido de carbono entre 0,4 y 0,6 por ciento se usa comúnmente en la industria ferroviaria para fabricar ejes, rieles y ruedas.

El tratamiento del acero al carbono medio con calor cambia significativamente las propiedades mecánicas, como la ductilidad, la dureza y la resistencia. El tratamiento térmico del acero afecta ligeramente otras propiedades, como su capacidad para conducir el calor y la electricidad. Existe una variedad de métodos para tratar el acero con calor.

El contenido de carbono y manganeso en el acero de medio carbono hace que el temple y el revenido sean el método más común de tratamiento térmico para este tipo de acero. Este proceso generalmente implica calentar repetidamente el acero a menos de 1333 °F (alrededor de 723 °C) y enfriarlo rápidamente templándolo en un líquido como aceite o agua. La temperatura y el tiempo de este proceso permite al fabricante controlar con precisión las propiedades finales del acero.

El cementado es un proceso para endurecer el acero que solo afecta el exterior del acero. Esto produce un exterior duro y resistente al agua con un interior más dúctil. El acero al carbono se cementa con frecuencia porque es difícil endurecer por completo una pieza gruesa de acero al carbono. El acero con más agentes de aleación que el acero al carbono medio tiene una mayor capacidad de endurecimiento y es posible que no necesite cementación.