Designación de aceros

Los sistemas de designación de aceros son una serie de códigos de estandarización desarrollados por organismos tanto nacionales como internacionales para clasificar los distintos tipos de aceros por su composición y propiedades físicas, con el fin de proporcionar un marco normativo que permite establecer unas condiciones reglamentarias comunes para los fabricantes, los proyectistas y los constructores cuyas actividades profesionales y comerciales dependen de este material.

Estándares de clasificación de aceros por países

Internacional

• Organización Internacional de Normalización ISO/TS 4949:2003

Estados Unidos

• Para aleaciones en general (incluido el acero), existe el sistema de numeración unificado (UNS), promovido por la ASTM y la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE).
• Calidades de acero americanas: estándar AISI/AISI-SAE

Unión Europea

• Norma Europea – EN 10027

Debe tenerse en cuenta que un número cada vez mayor de normas europeas nacionales (DIN, AFNOR, UNE, UNI...), así como las normas del Reino Unido, han sido sustituidas por normas europeas (EN). Esta tarea la lleva a cabo el Comité Europeo de Normalización (CEN).

Antiguas normas nacionales

• Grados de acero de Alemania: estándar DIN
• Calidades de acero de España: norma UNE
• Grados de acero de Francia: estándar Association française de Normalisation
• Grados de acero de Italia: estándar UNI
• Grados de acero de Suecia: estándar SIS
• Grados de acero checos: estándar ČSN
• Reino Unido: British Standards

Noruega

• Grados de acero de Noruega: estándar DNV

Japón

• Grados de acero japoneses: estándar Japanese Industrial Standards (JIS) y estándar NK

China

• Grados de acero de China: estándar GB

Rusia

• Grados de acero de Rusia: estándar GOST

Designación de aceros estándar europea: Norma EN 10027

Las designaciones estándar europeas de los aceros se dividen en dos categorías:^[1]​

• Categoría 1: Aceros especificados por propósito de uso y propiedades mecánicas
• Categoría 2: Aceros especificados por composición química

La inclusión de una letra 'G' antes del código indica que se trata de un acero conformado por moldeo.

Categoría 1

Las designaciones básicas para los aceros de categoría 1 consisten en una sola letra (que designa la aplicación) y luego un número que representa una propiedad mecánica (por lo general, su límite elástico) establecida en la norma. Para algunas designaciones de aplicaciones, se incluye otra letra antes del valor de la propiedad, que se usa para indicar cualquier requisito o condición especial. Estas letras y valores adicionales dependen completamente de la aplicación específica de cada acero.

El siguiente grupo de 3 dígitos da el límite elástico mínimo del acero. Por lo tanto, un acero S355 tiene un límite elástico mínimo de 355 MPa para el rango de espesor más pequeño cubierto por la norma pertinente, es decir, EN10025.^[2]​

A continuación se muestra una tabla que indica los códigos de aplicación más comunes.

Símbolos adicionales

Además de los códigos de categoría anteriores, hay símbolos que se pueden agregar al código de designación para identificar cualquier requisito adicional de composición, condiciones de entrega, propiedades mecánicas, etc. Estos valores son muy numerosos, y dependen únicamente del código de tipo/aplicación dado en la primera parte de la secuencia de designación. Los símbolos adicionales están separados del código principal por el signo más (+).

Los símbolos adicionales más comunes son los códigos de impacto y temperatura para aceros estructurales, Categoría 1 - Sxxx.

Los códigos de las condiciones de tratamiento final también son relativamente comunes, siendo los más habituales:

Códigos de tipos de acero para equipos eléctricos (las negritas son la versión más reciente de 2016):

Categoría 2

La designación varía según el tipo de acero y el porcentaje de elementos de aleación:

• Aceros sin alear con un contenido de manganeso < 1% (excepto aceros sin alear para mecanizado de alta velocidad, también llamados "automáticos"):

Letra C seguida de un número igual a 100 veces el porcentaje promedio prescrito de carbono. Sin alear no significa que no tenga otros elementos aleados, sino que sus porcentajes son despreciables.

Ejemplo: acero C35 del 2.º grupo, sin alear, con 0,35 % C (acero dulce); acero C10 del 2.º grupo, sin alear, con 0,10 % C (acero procedente de carbocementación)

• Aceros sin alear con contenido de manganeso ≥ 1 % y aceros sin alear para mecanizado de alta velocidad ("automático") y aceros aleados (no rápidos) con contenido de cada elemento de aleación < 5% (aceros de baja aleación):

Número igual a 100 veces el porcentaje medio prescrito de contenido de carbono, seguido de los elementos químicos de la aleación presentes en orden decreciente de concentración (para los mismos contenidos se utiliza el orden alfabético), seguido de los respectivos valores de sus concentraciones como un porcentaje, pero para ser corregido con coeficientes de corrección, y separados por un guion.

Coeficientes correctores :

• 4 para cobalto (Co), cromo (Cr), manganeso (Mn), níquel (Ni), silicio (Si), tungsteno (W);
• 10 para aluminio (Al), berilio (Be), cobre (Cu), molibdeno (Mo), niobio (Nb), plomo (Pb), tantalio (Ta), titanio (Ti), vanadio (V), circonio (Zr);
• 100 para cesio (Ce), nitrógeno (N), fósforo (P), azufre (S);
• 1000 para boro (B).

Ejemplo: acero 30NiCrMo4-2, del 2.º grupo y baja aleación, con 0,30 % C, 1 % Ni, 0,5 % Cr, % Mo no declarado. [1 % Ni porque 4/4 = 1; 0,5 % Cr porque 2/4 = 0,5]

• Aceros aleados (no rápidos) con un contenido de al menos uno de los elementos de aleación ≥ 5% (aceros de alta aleación o muy aleados o inoxidables):

Letra X seguida de un número igual a 100 veces el porcentaje promedio prescrito de carbono, seguido de los elementos químicos de la aleación presentes en orden decreciente de concentración (se usa el orden alfabético para contenidos iguales), seguidos de los respectivos valores de sus concentraciones en porcentaje (redondeado al número entero más cercano pero no corregido con los coeficientes), y separados por un guion.

Ejemplo: acero X4CrNiMo17-12-2, del 2.º grupo, altamente aleado, con 0,04 % C, 17 % Cr, 12 % Ni, 2 % Mo.

• Aceros rápidos:

Se indican con las letras HS seguidas del contenido porcentual promedio (redondeado al número entero más cercano) de tungsteno (% W), molibdeno (% Mo), vanadio (% V) y cobalto (% Co). No se indica el % C.

Ejemplo: acero HS18-0-1 del 2.º grupo, rápido, con 18 % W, 1 % V.

Número de acero estándar europeo

Además del sistema descriptivo de denominación de grado de acero indicado anteriormente, dentro de la EN 10027-2 se define un sistema para crear números de grado de acero únicos. Si bien son menos descriptivos e intuitivos que los nombres anteriores, son más fáciles de tabular y usar en aplicaciones de procesamiento de datos.

El número tiene el siguiente formato:

X.YYZZ(AA)

donde X es el tipo de material (el código 1 seguido de un punto especifica que el tipo de material es un acero); YY es el número del grupo de acero (especificado en la norma EN10027-2); y ZZ es un número secuencial designado cronológicamente por el organismo de certificación. El número entre paréntesis (AA) todavía no se emplea, pero se reserva para un posible uso posterior.

Los grupos de acero definidos se indican a continuación:

El organismo de certificación actual es el VDEh de Düsseldorf.

Ejemplo:

Número de material:

1.0144

Los códigos tienen el significado siguiente:

• 1.: acero
• 01: de construcción general no aleado (límite de elasticidad mínimo 500 N/mm²)
• 44: con la composición siguiente (asignación de código fijada secuencialmente por la norma EN)^[4]​

C (máx 0.18%) // Mn (máx 1.5%) // P (máx 0.03%) // S (máx 0.03%) // Cu (máx 0.55%) // Otros elementos (< 0.42%)

El acero 1.0144 se utiliza para piezas de máquinas, estructuras de acero, construcción de grúas o ejes. En lugar de los números de material, también se pueden utilizar su nombre abreviado: S275J2(+N)

Comparación entre designaciones

A continuación se muestra una tabla que compara los grados de acero de diferentes sistemas de clasificación.

Grados de acero del Instituto Americano del Petróleo (API)

Código de colores

Para distinguir claramente el grado de acero, la tubería, la carcasa y su acoplamiento deben pintarse con códigos de color respectivamente. Las bandas de color deben pintarse en el cuerpo de la tubería y la carcasa con una longitud superior a 600 mm en cada extremo. Todo el cuerpo exterior del acoplamiento debe pintarse de color de acuerdo con el código correspondiente.

API 5B y 5CT brindan varios grados de acero y códigos de color de cada grado, ofreciendo información detallada y general de la tubería de revestimiento y de la tubería de conducción, lo que ayuda a elegir claramente los productos más adecuados para diferentes aplicaciones en el tendido de conducciones de acero.

Referencias

Bibliografía

• Oberg, E. (1996), Machinery's Handbook (25th edición), Industrial Press Inc, ISBN 9780831125752 .

Enlaces externos

• Clasificación del acero según EN 10027-2. Base de datos de búsqueda gratuita "Grados europeos de acero y aleaciones"
• Comparación de varios estándares de acero Archivado el 27 de abril de 2019 en Wayback Machine.
• Comparación de varios estándares de acero para herramientas
• Guía general de la EN 10027 nombres de acero y sistemas de numeración