Dentro de la industria automotriz, el acero es el material predominante para la fabricación de carrocerías debido a sus propiedades mecánicas, tales como resistencia, ductilidad, maleabilidad, dureza, bajo costo económico en relación con otros materiales y los procesos de acero sustentable que ayudan a las automotrices a cumplir con los estándares de cuidado del medio ambiente.
Al conocer las propiedades mecánicas del acero mencionadas anteriormente puedes responder a la pregunta: ¿por qué el acero es fundamental en la industria automotriz?
Su importancia no solo radica en el presente, sino que también en el futuro de la movilidad. Ante su valor en este sector, en este artículo te presentaremos los diferentes tipos de acero con aleaciones de carbono que se utilizan en componentes automotrices y sus características para que elijas el mejor de acuerdo a tus necesidades.
¿Qué es el acero al carbono?
Es un material de aleación entre acero con carbono, siendo este último utilizado en una pequeña proporción que varía entre 0.03-0.85% para la fabricación de vehículos. Además de sus materiales base, mantiene una composición química con otros elementos como el silicio, fósforo, manganeso y más componentes que, en combinación, permiten crear productos con características específicas de rendimiento, flexibilidad y durabilidad.
Ahora bien, es importante mencionar que existen diferentes tipos de aceros convencionales, de alta resistencia, muy alta resistencia y ultra alta resistencia. A partir de esto se beneficia la industria automotriz con productos de acero. A continuación se detallan las especificaciones y características de cada uno:
1. Convencionales
Los aceros convencionales son aceros al carbono que se clasifican en bajo, medio y alto contenido de carbono, por lo que se pueden adaptar en aplicaciones para piezas de soportes, fasteners, resortes, bujías, entre otras.
2. Alta resistencia
La producción de acero de alta resistencia requiere de titanio, cromo, molibdeno, manganeso y aluminio para generar microaleados más resistentes en comparación con los aceros convencionales. Los aceros microaleados se caracterizan por contener niobio o vanadio para formar aceros dúctiles con alta resistencia principalmente para la lámina del chasis.
Estos aceros cuentan con una alta resistencia a impactos y a la fatiga de uso, así que se utilizan en mayor medida, para la fabricación de piezas automotrices.
Por otro lado, este tipo de aceros (alta resistencia) tienen la capacidad que tiene un mismo acero para presentar propiedades de resistencia y ductilidad muy diferentes según el tratamiento térmico a que sea sometido; esta versatilidad es por su propiedad alotrópica de cambio de arreglo atómico al aumentar su temperatura.
Es decir, un acero puede ser muy dúctil y maleable si le aplicamos un tratamiento térmico de recocido de esferoidización o muy duro si le aplicamos un tratamiento térmico de temple y revenido, por lo que se pueden encontrar en estructuras de automóviles y exteriores.
3. Muy alta resistencia
En la industria automotriz, los aceros de muy alta resistencia (VHSS) se caracterizan por presentar dos fases diferentes coexistiendo al mismo tiempo en el acero, a diferencia de los aceros microaleados (HSLA), los cuales generalmente son casi el 100% de ferrita.
Por otro lado, los aceros de muy alta resistencia (VHSS) se utilizan en piezas de seguridad y elementos estructurales porque el material tiene una gran ductilidad y resistencia que funciona para distribuir la energía de impactos en deformaciones y evita que, en accidentes o golpes, los pasajeros resulten heridos.
Existen diferentes formas de moldear estos aceros, ya que se encuentran “fases blandas” y “fases duras” para la microestructura final. Los métodos para formarlos son: plasticidad inducida por transformación (TRIP), doble fase (DP) y fase compleja (CP). Cabe destacar que estos aceros también suelen utilizarse en las placas de asientos, armazones, muelles de amortiguadores, estribos, entre otras piezas.
4. Ultra alta resistencia
Finalmente, los aceros con ultra alta resistencia (UHSS) se implementan en la fabricación de autos para sitios que no pueden deformarse, pues están moldeados para absorber grandes cantidades de energía resultantes de fuertes impactos.
Ahora que ya conoces las diferencias entre estos tipos de acero, es importante que definas para qué requieres el material o cuál es el que más te conviene.
De igual manera, un punto por considerar es que, a mayor cantidad de carbono, se dispone de mayor resistencia mecánica y dureza, aunque su proceso de soldadura y el reformado es muy difícil. Por el contrario, el acero con menor cantidad de carbono presenta una gran resistencia a la deformación y una importante capacidad de absorción de energía ante accidentes.
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