aceros al boro

DEFINICION
Acero al boro es un término genérico para definir a una familia de aceros templados y recocidos de baja aleación.
El estudio de estos aceros se inició durante la segunda guerra mundial y experimentó un impulso notable en los años cincuenta cuando, a raíz de los acontecimientos bélicos, resultó crítico encontrar elementos de calidad y se hizo necesario encontrar elementos que constituyeran una alternativa a los aglomerantes más costosos.
Tras una larga fase experimental, los aceros al boro solamente empezaron a tomar pie en los años 70/80 con la aparición de tecnologías siderúrgicas avanzadas, y ocupan hoy en día una posición de relieve en el mercado de los aceros templados y recocidos.

CAMPO DE APLICACIÓN
Este productos tiene diferentes campos de aplicación ligados a la característica del boro que, añadido en pequeñas proporciones (estos aceros también son llamados "microaliados al boro"), permite aumentar sensiblemente la templabilidad de los aceros al carbono de baja aleación, manteniendo moderado el incremento de los costes de fabricación.
En general, los aceros al boro se emplean en los mismos ámbitos que los aceros templados y recocidos, para muelles (en particular al silicio), y en menor medida para cementación.
Además de la tornillería, también se utilizan ampliamente en la fabricación de tractores tanto en los elementos de desgaste (zapatas de orugas y dientes para excavadoras) como para órganos mecánicos.
En la industria relacionada con la agricultura, ha sustituido ampliamente a los sayetes y otros elementos de acero al silicio, teniendo en cuenta la ventaja que presenta desde el punto de vista ecológico el temple en agua en lugar de en aceite.
En la fabricación de las horquillas de carretillas elevadoras, el acero al boro ha mostrado una gran adaptabilidad y fiabilidad.
En conclusión, resulta demasiado restrictiva la definición del acero al boro como un acero alternativo; esta clase de aceros cuenta con sus propias cualidades específicas, con una tecnología de fabricación consolidada, una gran adaptabilidad y una absoluta fiabilidad en el uso.

CONDICIONES DE EMPLEO
Puesto que el campo de utilización más corriente de los aceros al boro es el de los aceros templados y recocidos, se aplicarán las mismas consideraciones generales que para estos últimos. Por tanto, se utilizarán de manera óptima tratados térmicamente, y en particular en estado templado y revenido.

EFECTO BORO
El boro añadido en pequeñas proporciones (en general 10 -50 ppm) tiene la facultad de intensificar la templabilidad respecto a la de un acero con la misma composición química pero sin boro.
La eficacia del boro sobre la templabilidad se puede evaluar según el método GROSSMAN que se halla recogido en la norma ASTM A255-89.
De manera general, siguiendo el esquema del Grossman indicando con D.I. el diámetro ideal de una barra de acero que presentará una estructura con 50% de martensita en el núcleo después del temple óptimo (ideal), se define como F.B., factor boro, la relación:

CARACTERISTICAS DE TENACIDAD
Los aceros al Boro afinados y templados tienen una resistencia óptima a la ruptura frágil. En el estado afinado y templado, el 30MCB5, tiene una resiliencia (KV) ampliamente superior a 27 J incluso a -20ºC (sobre material afinado y templado a 600° aproximadamente). En caso de revenido a temperaturas más bajas, el mismo valor de resiliencia está garantizado a temperaturas de + 20°C.

CARACTERISTICAS DE SOLDABILIDAD
La soldabilidad es más o menos equivalente a la del acero base correspondiente.

FORJADO Y TRATAMIENTO TERMICO
La temperatura de forjado debe estar comprendida entre los 900ºC y los 1200ºC, el periodo de permanencia después de haber llevado el material a la temperatura debe ser el más breve posible para evitar que el boro presente pierda su eficacia. El temple puede realizarse en la mayor parte de los casos por el calor del forjado y el medio de templado (normalmente agua) debe tener una temperatura constante,
La elección de la temperatura de revenido está en función de los caracteres mecánicos deseados: entre 180ºC y 220ºC se obtienen los valores de resistencia más elevados. Con temperaturas 450ºC - 550ºC se mejoran netamente las características de tenacidad, con valores resistenciales inferiores.

RECOCIDO DE MECANIZABILIDAD
El acero al boro presenta ya naturalmente una buena mecanizabilidad en frío y por ello raramente necesita ser recocido. En caso de especiales y difíciles moldeados en frío, se necesita el tratamiento de recocido de alrededor de 6/8 horas que confiere al acero una dureza de 150 HB aproximadamente.

CONCLUSION
El acero al boro es la solución óptima para obtener un producto de alta calidad a un coste relativamente bajo.