Debemos tener en cuenta que no es lo mismo los “Acero de Construcción” que se le denomina al un grupo de aceros no aleados de entre 0.1% y 0.5% de carbono, usados para piezas estructurales de maquinaria de cierta responsabilidad y el “Acero Corrugado, Ferralla o Tetracero” que es una aleación (0.22% Carbono, 0.05% Fosforo, 0.05% Azufre y 0.012% de Nitrógeno) usada para la industria de la construcción, utilizado para elementos estructurales de hormigón armado. 

Dentro de los denominados aceros de construcción tenemos los de bajo contenido en carbono como el F-1110 (AISI 1010) y F-1120 (AISI 1020). El F-1110 es lo que vulgarmente llamamos hierro, y compramos en los almacenes para hacer piezas de forja como barandillas, rejas, escultura, etc., pero que en realidad es un acero con 0,1% de Carbono. Con mayor contenido en carbono el F-1130 (AISI 1030), F-1140 (AISI 1040) y F-1150 (AISI 1050). Estos últimos pueden emplearse templados y revenidos para condiciones de trabajo mas severas.

Nos centramos en el F-1140 (F-114) o SAE 1040 – 1045 con el que nos podemos forjar algunas herramientas de calidad.

UNE F-1140 – SAE 1040 – 1045

Os describo el F-1140 que es un acero que podemos encontrar con relativa facilidad ya que es bastante usado para la mecanización de piezas tales como manguitos, ejes y elementos de maquinas que requieran buena resistencia mecánica.

Templa bien, aunque con poca penetración de temple, debiendo cuidarse las deformaciones.

Sin llegar a ser un acero calificado como de herramientas, podemos realizar buenas herramientas si tenemos especial cuidado en el temple. Podemos realizar estampas pequeñas, tases, herramientas de mano, cuchillos simples, martillos, tenazas, grifas, hachas, cizallas, cinceles…

Composición:

0.40-0.45% C, 0.5-0.80% Mn, 0.15-0.40% Si

Otras denominaciones:

UNE F-1140 – SAE 1040 – 1045

 FORJADO:

850-1100ºC. Se recomienda enfriar en cenizas después de la forja.

NORMALIZADO

Previo al temple podemos realizar un NORMALIZADO para homogeneizar la estructura después de la forja y los calentamientos no uniformes realizados en la fragua.

El normalizado consiste en calentar las piezas después de forjadas a la temperatura de de 850-870ºC seguido de un enfriamiento al aire. 

RECOCIDO DE ABLANDAMIENTO:

670-700ºC con enfriamiento al aire. Se entiende que es el recocido mas económico.

RECOCIDO DE REGENERACIÓN:

El recocido de regeneración es el que más ablanda el acero, se emplea casi exclusivamente para los aceros F-1140 y F-1150, cuyo porcentaje de carbono es superior a 0.45%C. Se realiza a 840ºC para el F-1140 y a unos 830ºC para el F-1150. El enfriamiento se hace en el horno hasta los 600ºC, posteriormente al aire.

TEMPLE:

Los aceros templados en un medio conveniente y revenidos posteriormente presentan propiedades mecánicas superiores a las de los aceros normalizados; las mejoras en las propiedades mecánicas no solo de la dureza, sino también de la resistencia mecánica depende de la estructura del temple (martensita) que se ha formado tras el temple.

En los aceros al carbono, debido a su baja templabilidad, la posibilidad de obtener un porcentaje elevado de estructura de temple queda limitada a piezas de pequeñas dimensiones ya que el efecto de masa en estos aceros es muy grande.

Los aceros al carbono que templan al agua tienen contenidos de carbono de 0.30-0.45%. Cuando el acero tiene mas de 0.45% de carbono (si no es aleado) no es conveniente templar al agua si la geometría es complicada ya que con valores mas altos de carbono se corre el riesgo de formación de grietas u otros defectos.

840ºC. Enfriamiento al agua.

860ºC. Enfriamiento al aceite.

54 – 60 HRC temple a 840ºC al agua. 

REVENIDO:

El acero después del temple suele quedar generalmente demasiado duro y frágil. Mediante el revenido eliminando las tensiones internas producidas tras el temple, disminuyendo la dureza y la resistencia mecánica, pero aumentando la tenacidad del acero.

Calentamiento lento a temperatura de revenido inmediatamente después del temple. La temperatura de revenido depende de las propiedades mecánicas finales que deseemos obtener.

Diagrama de Revenido del acero F-1140 o SAE 1045. Nos indica la dureza final en función de la temperatura de revenido.

En este grupo incluimos algunos de los aceros que usamos para la fabricación de útiles o herramientas de corte y herramientas de forja destinadas a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, por presión o por arranque de viruta. Siempre trabajando a temperaturas inferiores a los 200ºC.

Corresponden a los aceros que después del temple y revenido quedan en general con gran dureza y son capaces de cortar y romper la mayoría de los metales.

ACEROS AL CARBONO:

Sin elementos de aleación, con porcentajes de carbono variables entre 0.5-1.4%C, si poseen algún elemento de aleación de muy bajo porcentaje también pueden ser considerados al carbono.

A medida que aumenta el contenido de carbono aumenta también la dureza y la resistencia mecánica, pero disminuye la tenacidad y resiliencia.

Para herramientas que deban tener gran tenacidad se emplean contenidos de carbono de 0.5-07%C. Herramientas agrícolas, martillos, navajas, cuchillos, hachas, tijeras, cortafríos, picos, martillos de forja ligera…etc. Podemos destacar los aceros F-5110 de 0.55% C, equivalente al AISI 1055 y el F-5120 de 0,65% C, equivalente al AISI 1065 denominados ACERO AL CARBONO MUY TENAZ.

Para herramientas de corte de calidades intermedias como herramientas de carpintería, cuchillos, navajas, cuchillos, hoces… se emplean aceros con un contenido de carbono de 0.7-1%C. Podemos destacar el ACERO AL CARBONO TENAZ de 0,7%C el F-5130 equivalente al 1070 y el ACERO AL CARBONO TENAZ-DURO de 0.8%C el F-5140 equivalente al 1080.

Set cuchillos de cocina en Acero F-5130 por Victor M. Acosta Aparicio.

Para herramientas de corte como brocas para aceros y metales, machos de roscar, martillos para piedra, punzones, escoplos, buriles, terrajas, navajas, cuchillos, limas para hierro y acero, sierras metálicas, herramientas de cincelador…se emplean aceros de contenidos de carbono de entre 1-1.4%. Podemos destacar los aceros F-5160 denominado ACERO AL CARBONO DURO con 1.10%C, y el F-5170 denominado ACERO AL CARBONO EXTRADURO con 1.30%C.