Acero al carbono 12L14: composición química, propiedades, métodos de procesamiento y campos de aplicación
- walter
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Visión general
12L14 Es una aleación de acero de fácil mecanización conocida por su excelente maquinabilidad. El acero al carbono 12L14 es una opción popular para aplicaciones que exigen maquinabilidad y precisión excepcionales. Su composición, que incluye azufre y fósforo, facilita un mecanizado eficiente, lo que lo convierte en un material valioso para la producción de componentes pequeños e intrincados en diversas industrias.
¿Qué es el acero al carbono?
Acero carbono Es un acero con hierro y carbono como los más viables, mientras que los demás elementos se encuentran en menor cantidad. El acero al carbono con un contenido medio de carbono, es decir, de 0,05% a 2,0%, se produce según el grado y la aplicación. El acero al carbono es considerado por su resistencia, dureza y resistencia a largo plazo, lo que lo hace ampliamente utilizado en diferentes industrias como la construcción, la manufactura, el automóvil y la infraestructura. El acero se divide en cuatro tipos según su contenido de carbono y sus características, como acero con bajo contenido de carbono (acero dulce), acero con medio carbono y acero con alto contenido de carbono. Además del hecho de que el acero al carbono se puede alear (mezclar) aún más con elementos como manganeso, silicio y azufre para mejorar ciertos atributos como resistencia, ductilidad y maquinabilidad. Dado que es uno de los tipos de acero más resistentes y asequibles que se utilizan en la fabricación de piezas, componentes, piezas de maquinaria, tuberías y estructuras de automóviles y otras aplicaciones.
¿Cuáles son las características del acero al carbono 12L14?
El 12L14, conocido como acero con alto contenido de azufre y plomo, es famoso por su alta maquinabilidad. Esta adición de sulfuros de manganeso a la composición estándar de grado Fe brindará características rompevirutas durante el proceso de corte de metal y reducirá drásticamente el desgaste de la cortadora para producir un excelente acabado superficial en las piezas mecanizadas. Este acero no es tan fuerte como otros aceros al carbono, pero aun así proporciona excelente resistencia y ductilidad para su uso en diferentes aplicaciones de acero inoxidable. Siguiendo los procedimientos convencionales se puede soldar, pero se requieren algunas precauciones, ya que el elemento contiene azufre y plomo. Este acero es rentable y es conocido por su amplio uso en componentes, casquillos, accesorios y sujetadores de automóviles. Por lo tanto, sus exigencias son altas debido al mecanizado preciso y a las altas capacidades de producción.
¿Cuál es la base de denominación del acero al carbono 12L14?
La base del nombre para el acero al carbono 12L14 se deriva de su composición y conformación según la estandarización del sistema AISI (Instituto Americano del Hierro y el Acero). El "12" en 12L14 es para el contenido de carbono promedio, aproximadamente 0,12%. La ′L′ indica que el otro elemento que es el plomo está en la aleación. En resumen, la cifra “14” indica un contenido de azufre de aproximadamente 0,14%. Una designación numérica de naturaleza alfanumérica ofrece un método estandarizado para identificar y categorizar aceros al carbono en función de su composición y propiedades. Esto permite mejorar la comunicación y el entendimiento entre los actores de la industria.
Composición química del acero al carbono 12L14
Elemento | Contenido (%) |
Hierro, Fe | 97,91 – 98,7 |
Manganeso | 0,85 – 1,15 |
Azufre, S | 0,260 – 0,35 |
Plomo, Pb | 0,15 – 0,35 |
Carbono, C | 0.15 |
Fósforo, P | 0,040 – 0,090 |
La influencia de la composición del acero al carbono 12L14 en sus propiedades
El acero al carbono 12L14 se usa ampliamente como material base porque puede usarse en una variedad de aplicaciones. Contiene alrededor de 0,12 % del carbono que le confiere resistencia y dureza, pero conserva su moldeabilidad. El manganeso contribuye a la templabilidad y resistencia del acero, mientras que el azufre, aproximadamente 0,15%, mejora la maquinabilidad al formar sulfuros de manganeso, lo que reduce los costos de producción y prolonga la vida útil de cualquier herramienta. También se agrega plomo para mejorar aún más la maquinabilidad al actuar como lubricante, por lo que puede reducir la fricción entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo. La composición de 12L14 se controla con precisión para producir excelentes características de maquinabilidad, lo que lo hace perfecto para aplicaciones orientadas al mecanizado en la industria donde la precisión es superior y los volúmenes de producción son altos, por lo que es adecuado para componentes y sujetadores de automóviles.
Propiedades físicas del acero al carbono 12L14
Propiedades | Métrico | Imperial |
Densidad | 7,87 g/cm3 | 0,284 libras/pulg³ |
Propiedades mecánicas del acero al carbono 12L14
Propiedades | Métrico | Imperial |
Resistencia a la tracción de acero 12L14 | 540 MPa | 78300 psi |
Límite elástico | 415 MPa | 60200 psi |
Módulo de volumen (típico del acero) | 140 GPa | 20300 ksi |
Módulo de corte (típico del acero) | 80,0 GPa | 11600 ksi |
Modulos elasticos | 190-210 GPa | 27557-30458 ksi |
el coeficiente de Poisson | 0.27-0.30 | 0.27-0.30 |
Alargamiento a la rotura | 10% | 10% |
Reducción del área | 35% | 35% |
Dureza, Brinell | 163 | 163 |
Dureza, Knoop (convertida de dureza Brinell) | 184 | 184 |
Dureza, Rockwell B (convertida de dureza Brinell) | 84 | 84 |
Dureza, Vickers (convertida de dureza Brinell) | 170 | 170 |
Maquinabilidad (basada en maquinabilidad 100 para acero AISI 1212) | 160 | 160 |
Propiedades térmicas del acero al carbono 12L14
Propiedades | Métrico | Imperial |
Coeficiente de expansión térmica (@ 20°C/68°F, acero típico) | 11,5 µm/m°C | 6,39 µpulg/pulg°F |
Conductividad térmica (acero típico) | 51,9 W/mK | 360 BTU pulg/h.pie².°F |
Materiales equivalentes de acero al carbono 12L14
número UNS | G12144 |
nombre de EE.UU. | AISI 12L14, 12L13, 12L15 según ASTM A29, ASTM A510, ASTM A519, ASTM A576, SAE J403 |
ES nombre | 11SMnPb37, 11SMnPb30, 9SMnPb28 según BS EN 10087, BS EN 10277; S300Pb según NF A35 561 |
número ES | 1.0737, 1.0718, 1.9718 |
Nombre JIS (japonés) | SUM24L según JIS G4804 |
¿Qué métodos de procesamiento son adecuados para el acero al carbono 12L14?
Los aceros 12L14 son muy versátiles en la fabricación porque se mecanizan bien con facilidad y tienen una resistencia moderada. En particular, domina principalmente operaciones importantes como torneado, fresado, taladrado y roscado gracias a su riqueza en plomo y azufre, que puede cortar virutas y disminuir el desgaste de las herramientas. Además, se puede formar además mediante procesos de conformado en frío como, por ejemplo, doblado y estampado sin precalentamiento ni recocido. Sin embargo, se deben hacer esfuerzos para evitarlo debido a su contenido relativamente mayor de azufre y plomo. Los procesos de tratamiento térmico, que se utilizan para alterar propiedades, suelen ser la excepción, ya que este proceso rara vez endurece el 12L14. En general, el acero al carbono 12L14 es el material elegido cuando se requiere alta precisión en el mecanizado y la resistencia también es un factor crítico.
¿Cuáles son las limitaciones del acero al carbono 12L14?
La extrema precisión de la maquinabilidad más la resistencia moderada hacen que el acero al carbono 12L14 tenga algunas limitaciones. El acero al carbono, que se caracteriza por una resistencia y tenacidad comparativamente bajas, no es muy adecuado para aplicaciones que exigen alta resistencia o resistencia al desgaste. Además, el azufre que es útil para la maquinabilidad puede hacer que el metal se vuelva quebradizo, lo que puede provocar problemas como agrietamiento. La soldabilidad se aborda por su contenido en azufre y plomo, superior al habitual, ya que requiere de unas técnicas particulares para no provocar fisuras en la soldadura y/o mala calidad. Además, el acero 12L14 tiene una tratabilidad térmica muy limitada y es necesario el uso de medidas de protección adicionales para mitigar la corrosión en algunos entornos especiales. De este modo, conviene sopesar las principales ventajas de esta tecnología para el mecanizado de componentes frente a sus limitaciones en la selección de materiales.
