El acero es un material muy utilizado en diversas industrias. El acero moldeado y el acero al carbono son dos tipos populares que tienen propiedades únicas. En algunos casos, ambos tipos son iguales en cuanto a su composición química. Sin embargo, su proceso de producción crea diferencias y da lugar a confusiones entre el acero moldeado y el acero al carbono.
Entender la diferencia entre estos dos materiales es clave. Le ayudará a elegir el tipo de acero adecuado para su proyecto específico. Por lo general, se cree que ambos materiales están compuestos principalmente de hierro y son similares, lo cual es erróneo. En este artículo, desmitificaré todas sus principales diferencias. Este artículo le ayudará a elegir el tipo de acero adecuado. Empecemos.
¿Qué es el acero al carbono?
El acero al carbono es una aleación compuesta principalmente por hierro y carbono. Además de estos dos elementos, también hay trazas de silicio, manganeso, azufre y fósforo. El acero al carbono es conocido principalmente por su resistencia y dureza, que se deben a la presencia de carbono.
Este acero al carbono tiene otros tres tipos fundamentales. Estos tipos de acero al carbono varían en cuanto al contenido de carbono. A continuación se muestra una tabla con estos tipos y su proporción de carbono:
| Tipo de acero al carbono | Contenido de carbono (%) |
| Acero bajo en carbono | 0,05% - 0,25% |
| Acero al carbono medio | 0,3% - 0,6% |
| Acero de alto carbono | 0,6% - 1,5% |
Curiosamente, el acero con mayor contenido de carbono es más duro y resistente. Por ejemplo, el acero con bajo contenido de carbono tiene una proporción de carbono inferior (hasta 0,25%) y es muy blando. En cambio, el acero con alto contenido en carbono tiene una proporción de carbono más elevada. Por tanto, este material es robusto, duro y quebradizo. A mayor proporción de carbono, mayor dureza y fragilidad, y viceversa.
Uno de los puntos destacados a tratar es su proceso de producción. El acero al carbono se fabrica mediante forja, laminado o mecanizado. Por ejemplo, tubos de acero al carbono utilizados en las tuberías se fabrican mediante un proceso de laminación en caliente. El proceso de producción del acero al carbono es lo que lo diferencia del hierro fundido.
¿Qué es el acero moldeado?
Veamos brevemente los fundamentos del acero moldeado.
El acero moldeado puede ser tanto acero al carbono como acero aleado. Sin embargo, su producción implica el proceso de fundición. Por ello, este tipo de acero se conoce como acero moldeado. La composición de este material es hasta cierto punto similar a la del acero al carbono, ya que ambos están formados por carbono y hierro.
Como he dicho antes, el acero al carbono se fabrica mediante un proceso de forja o mecanizado. ¿No es así? Esos procesos no pueden fabricar piezas con formas complejas. Ahí es donde entra en escena el acero moldeado. Los fabricantes pueden fabricar piezas de formas muy complejas de forma eficaz gracias al proceso de fundición. En este proceso, el acero se funde a una temperatura muy alta.
Después, este acero fundido se vierte en el molde. La forma del molde es exactamente similar a la forma deseada de sus piezas. Cuando el acero fundido entra en el molde, se somete a un proceso de curado. En esta etapa, el acero fundido se enfría, se solidifica y adopta la forma del molde. Tras un tiempo determinado, la pieza se expulsa del molde.
Este proceso se denomina fundición, que interviene en la producción de este material. Por ello, se denomina acero moldeado. El acero utilizado en este proceso puede ser acero al carbono o acero aleado. A pesar de tener la misma composición, las propiedades del acero moldeado y del acero al carbono difieren entre sí. Esto se debe al singular proceso de fundición que interviene en la producción del acero moldeado.
Diferencias entre acero moldeado y acero al carbono
¿Conoce los conceptos básicos del acero al carbono y el acero moldeado? El proceso de fundición crea diferencias entre estos dos materiales. Analicemos las principales diferencias entre estos dos materiales de acero:
1- Complejidad de la forma
Como he dicho antes, el acero moldeado se fabrica mediante el proceso de fundición. En este proceso, el acero fundido se vierte en el molde. Este acero fundido se solidifica en el molde y adopta la forma del molde. Se puede crear un molde de forma compleja. El acero adoptará fácilmente esa forma compleja. Esto significa que el acero fundido puede ayudarnos a hacer formas complejas con facilidad.
Por otro lado, el acero al carbono se fabrica mediante laminado, forjado o mecanizado. Estos procesos son opciones decentes para crear piezas de formas sencillas. Por ejemplo, pueden ayudarnos a desarrollar tubos, chapas, etc. Sin embargo, cuando se trata de hacer formas complejas, estos procesos se quedan atrás. No pueden fabricar piezas de formas complejas de acero al carbono.
2- Fuerza y resistencia
La resistencia y la tenacidad suelen considerarse parámetros similares, lo cual es erróneo. La resistencia indica la capacidad de un material para soportar una carga específica. Indica cuánta fuerza puede soportar un determinado material antes de empezar a doblarse. El acero al carbono suele tener una mayor proporción de carbono.
Recuerde que cuanto mayor es el contenido de carbono, mayor es la dureza y la resistencia. Así pues, el acero al carbono tiene mayor resistencia que el acero moldeado. Sin embargo, la tenacidad es algo diferente de la resistencia mecánica. Indica la capacidad de un material para resistir impactos o fuerzas repentinas. El acero fundido es una opción superior en términos de tenacidad.
La razón es que este material se fabrica vertiendo acero fundido en un molde. Este material fundido se solidifica dentro del molde y se vuelve muy denso. Debido a esta formación más densa, el acero fundido soporta el impacto y la fuerza repentina con facilidad. El acero fundido también tiene una menor proporción de carbono, que es otra de las razones de su mayor tenacidad.
3- Acabado superficial
El acabado de la superficie es un aspecto importante a la hora de elegir el material. Los fabricantes prefieren materiales con superficies lisas y brillantes. El material de acero al carbono presenta un acabado superficial ideal. La razón es que para fabricar este material se utilizan procesos de forja o mecanizado.
Las máquinas lo cortan con nitidez, garantizando que su superficie no sea irregular ni rugosa. Por el contrario, el acero fundido tiene una superficie rugosa, irregular y con picaduras. La razón es que este material se fabrica vertiendo acero fundido en un molde. Sin embargo, este molde no es muy liso y tiene algunos defectos superficiales.
Debido a esas irregularidades en el molde, la superficie de acero fundido se vuelve texturizada o rugosa. Los fabricantes suelen recurrir al pulido para que las superficies de acero fundido sean más lisas. ¿Ha visto alguna vez la suavidad en la chapas de acero al carbono? Eso es porque esas chapas se fabrican mediante mecanizado convencional, no mediante el proceso de fundición.
4- Soldabilidad y mecanizabilidad
Como he dicho antes, el acero fundido se fabrica vertiendo acero fundido en un molde. Así, cuando el acero fundido entra en el molde y se solidifica allí. Durante la solidificación, se vuelve más denso y grueso. Por tanto, mecanizar un material tan denso es todo un reto. Cortar y dar forma al acero fundido puede requerir herramientas avanzadas o de gama alta.
En cambio, el acero al carbono es menos denso y más blando. Por eso, su mecanizado puede ser relativamente más sencillo y requerir herramientas de gama alta. Cuando se trata de soldabilidad, el acero moldeado gana la carrera. ¿Cómo? Este material tiene un contenido de carbono muy bajo en comparación con el acero al carbono. Por eso es menos duro y quebradizo.
Durante la soldadura, la exposición al calor no provoca deterioro (agrietamiento) en este material. Por el contrario, el acero al carbono tiene una mayor proporción de carbono, lo que lo hace quebradizo. Durante la soldadura, el calor puede provocar grietas en este material debido a su fragilidad. Por lo tanto, generalmente se utiliza el tratamiento de soldadura para crear una soldadura fuerte y fiable en este material.
5- Resistencia al impacto y durabilidad
Considero que el acero fundido es superior en términos de durabilidad y resistencia al impacto. Como he dicho antes, el acero fundido suele tener un contenido de carbono muy bajo. Además, su proceso de producción en el molde lo hace muy denso. Así que puede soportar fácilmente impactos o golpes repentinos. De hecho, este material puede soportar fácilmente las vibraciones extremas.
Por otro lado, el acero al carbono tiene más resistencia y dureza debido a su mayor contenido de carbono. Sin embargo, esta mayor proporción de carbono aumenta también su fragilidad. Así, cuando se expone a un impacto repentino, este material puede agrietarse y romperse. Por lo tanto, su durabilidad es cuestionable en condiciones en las que los impactos repentinos son más habituales.
6- Clasificación diferente
Tanto el acero moldeado como el acero al carbono tienen diferentes categorías. El acero al carbono se fabrica mediante forja y mecanizado. Tiene otras subdivisiones basadas en el contenido. Esos tipos son los siguientes:
- Acero bajo en carbono (0,05% - 0,25%)
- Acero al carbono medio (0,3% - 0,6%)
- Acero con alto contenido en carbono (0,6% - 1,5%)
Por otro lado, la fundición de acero tiene dos tipos principales: la fundición de acero al carbono y la fundición de acero aleado. Como he dicho antes, el acero moldeado se fabrica vertiendo el acero fundido en un molde. Si se funde acero al carbono y se vierte en un molde, obtendremos una fundición de acero al carbono. Por otro lado, si se funde acero aleado y se vierte en un molde, obtendremos una fundición de acero aleado. Recuerde que las propiedades y características de todos los tipos de acero al carbono y acero moldeado difieren entre sí.
7- Coste y aplicaciones
El acero fundido es caro y de primera calidad en comparación con el acero al carbono. La razón de su precio más elevado radica en su proceso de producción. Como ya se ha dicho, este material se fabrica mediante fundición. Primero se funde el acero a una temperatura muy alta. Una vez hecho esto, el acero fundido se vierte en el molde.
Este proceso lleva mucho tiempo y necesita más recursos y energía. Por ello, el coste del acero fundido es muy elevado. El acero moldeado se utiliza generalmente cuando se necesita una gran resistencia al impacto. Los fabricantes también lo prefieren cuando necesitan piezas de formas complejas. El acero al carbono es ideal para fabricar piezas sencillas con una resistencia decente.
He aquí la comparación de aplicaciones entre los materiales de acero moldeado y los de acero al carbono:
| Aplicaciones de acero fundido | Aplicaciones de acero al carbono |
| Cuerpos de bombas y válvulas | Vigas y pilares estructurales en edificios |
| Componentes de equipos de minería | Tuberías y recipientes a presión |
| Enganches ferroviarios y componentes de freno | Carrocería y piezas de motor |
| Carcasas de engranajes | Máquinas-herramienta y bastidores |
| Carcasas de turbinas y piezas de motores de gran potencia | Maquinaria y herramientas agrícolas |
| Componentes de formas complejas | Construcción naval y de puentes |
Preguntas frecuentes
¿Qué es mejor, acero fundido o acero al carbono?
Considero que el acero fundido es mejor opción que el acero al carbono. Presenta un mejor acabado superficial y una resistencia ideal al impacto. Además, con este material se pueden fabricar fácilmente piezas de formas muy complejas.
¿Cuáles son las desventajas del acero fundido?
El acero moldeado es conocido sobre todo por sus numerosas propiedades útiles. Sin embargo, hay algunos inconvenientes, que son los siguientes:
- Mayor coste de producción
- Requiere más tiempo de producción
- El acabado superficial de este material también se ve comprometido
- Sus precios son demasiado elevados debido al complejo proceso de producción
¿Se oxida el acero fundido?
Sí, tanto el acero fundido como el acero al carbono pueden oxidarse. La razón es que ambos contienen hierro como materia prima. Este hierro reacciona con el oxígeno y produce óxido de hierro (óxido). Los fabricantes aplican algún recubrimiento adicional en sus superficies para protegerlas contra el óxido.
Conclusión
Tanto la fundición como el acero al carbono ofrecen excelentes propuestas de valor. Podrían considerarse competidores directos. Sin embargo, son específicos en sus propiedades y funcionalidad en lugar de ser competidores entre sí. El acero fundido es un material caro y de primera calidad.
Debe utilizarlo cuando necesite una mayor resistencia al impacto. Por otro lado, el acero al carbono es una alternativa más barata al acero moldeado. Generalmente, este material se utiliza cuando los fabricantes pretenden que las piezas sean menos costosas. Ambos materiales complementan sus valores en lugar de eclipsarse mutuamente. Si me pide mi opinión, le sugiero que elija el acero fundido por su durabilidad ideal.