Hay muchos materiales fuertes, duraderos y maleables, pero es difícil encontrar un material que tenga todas estas propiedades. Esta es la razón por la que el martensismo de acero es tan importante en el mundo de la ingeniería mecánica y juega un papel muy importante en nuestra vida diaria.
¿Qué es el acero martensítico?
El acero martensítico es generalmente una aleación de hierro-níquel súper fuerte con alta tenacidad y un nivel relativamente alto de ductilidad. A diferencia de otras aleaciones fuertes, el acero martensítico no contiene moléculas de carbono, lo que afecta negativamente a la maleabilidad. En cambio, es rico en sustancias como titanio, molibdeno, aluminio y cobalto. Después de eso, se trata térmicamente a aproximadamente 820 ° C durante 30 minutos, y luego se calienta a 500 ° C durante 3 horas, luego se enfría a temperatura ambiente para curar. También existen procesos alternativos de calentamiento que se siguen utilizando diferentes temperaturas para lograr la precipitación de otros tipos de compuestos intermetálicos.
Acero martensítico Ordenados por nivel de grado Y están separados por una composición diferente de su níquel y los componentes secundarios antes mencionados. En general, el porcentaje de níquel oscila entre el 15% y el 25%. La proporción de cobalto oscila entre el 5% y el 15%, el molibdeno entre el 2% y el 7%, el titanio entre el 0,1% y el 2% y el aluminio entre el 0,05% y el 0,2%. En algunos casos, también se agrega cromo, lo que aumenta aún más la capacidad de enfriamiento del acero durante el tratamiento térmico y proporciona la resistencia a la corrosión del acero inoxidable en el producto final.
Propiedades únicas del acero martensítico
- A partir de la alta resistencia del acero martensítico, el límite elástico oscila entre 1500 (grado 200) y 2400 (grado 350) de MPa, según el grado. Esto es aproximadamente 7 veces más alto que el acero de construcción típico del grado más alto S355.
- El acero martensítico tiene una resistencia a la tracción de 2450 MPa, mientras que el acero S355 tiene una resistencia a la tracción de solo 470 MPa, por lo que puede soportar fuerzas de tracción muy fuertes sin deformación permanente.
- El acero martensítico es muy resistente pero muy dúctil/maleable, y es muy difícil combinar estas dos propiedades, y de hecho es muy útil. Esto significa que el acero martensítico se puede moldear y laminar fácilmente sin la formación de grietas y grietas en su superficie o cuerpo.
- Otra propiedad única del acero martensítico es su muy buena soldabilidad, lo que básicamente significa que se puede unir fácilmente con otros metales y se puede lograr un buen nivel de integración en el punto de soldadura.
- Con la adición de cromo, cadmio o fosfatado, el acero martensítico es altamente resistente a la corrosión de una amplia gama de elementos. Incluso cuando no se trata, el acero martensítico conserva su resistencia a la corrosión gracias a su concentración relativamente alta de níquel.
- Los aceros martensíticos generalmente tienen propiedades físicas estables y no exhiben una expansión térmica significativa o cambios dimensionales después del proceso de endurecimiento. Esto permite mecanizar la pieza hasta sus dimensiones finales antes de llevar a cabo el procedimiento de tratamiento térmico.
Aplicaciones comunes del acero martensítico
Debido a las propiedades únicas del acero martensítico, que combina una alta resistencia a la tracción y ductilidad, se usa ampliamente en aplicaciones aeroespaciales como accesorios de alas, una variedad de herramientas duraderas, piezas de sujetador que sujetan elementos de manera confiable y piezas mecánicas de larga duración. Especialmente en aplicaciones críticas para el combustible, como cohetes y misiles, donde la relación peso-potencia/propulsión es una consideración clave, se prefiere el acero martensítico porque se puede enrollar en láminas delgadas y puede mantener la resistencia incluso a temperaturas de hasta 400 grados Celsius.
Debido a su estabilidad física, el acero martensítico es ideal para máquinas con cambio rápido entre temperaturas frías y calientes, y se utiliza en cigüeñales de motores, percutores de armas, cajas de cambios, unidades de centrífuga de gas, etc. Debido a su alta resistencia a la rotura, el acero martensítico también se utiliza en deportes de esgrima para evitar accidentes, cabezas de palos de golf y cuadros de bicicletas. Por último, la propagación de las grietas es muy lenta, por lo que las inspecciones visuales son frecuentes y se utilizan en aplicaciones en las que las piezas pueden funcionar en caso de emergencia y dar tiempo a su sustitución.