Influencia del Grano en el Acero

Se dice que un material es policristalino cuando este está formado por pequeños cristales. Debido a su forma irregular a estos cristales se les denomina granos cristalinos.

¿Sabías que el tamaño del grano que se presente en el acero influirá directamente en las propiedades mecánicas de este? Por ejemplo, es comúnmente conocido que entre mayor número de granos existan en base a la norma ASTM E112 las propiedades mecánicas incrementaran y habrá mayor dureza, pero la deformación (maleabilidad o ductilidad) será menor. Es por esto, que siempre será importante que al momento de procesar un acero se sigan prácticas que generen un tamaño de grano pequeño.

Desde el proceso de fundición se utilizan técnicas para obtener buenas características mecánicas. Estas técnicas se basarán fundamentalmente en modificar la estructura cristalina intentando conseguir que el grano sea lo más pequeño y regular posible. Esto será controlado variando las velocidades de nucleación, crecimiento y velocidad de enfriamiento.

Cuando un acero pasa por un tratamiento térmico de recocido, este proceso propiciará una recristalización de grano, por lo que el grano aumentará de tamaño; esto me dará como resultado un acero más suave (menos duro) y las propiedades mecánicas bajarán aunado a un incremento de la ductilidad. Debido a esto, cuando se tenga planeado el mecanizar un acero a una forma específica (grado herramienta) es recomendable que se encuentre en estado de recocido.

Además de conocer el tamaño de grano, es importante conocer el porcentaje de Carbono ya que este también influirá directamente en las propiedades de un acero. Entre mayor cantidad de Carbono exista, habrá una mayor cantidad de granos perlíticos los cuales propiciarán un incremento en la dureza y propiedades mecánicas. Entre menos porcentaje de Carbono, se crearán granos ferríticos los cuales están relacionados directamente al incremento de la ductilidad.

Ferrita – entre más exista, mayor ductilidad
Perlita – habrá mayor dureza y mayores esfuerzos de tensión

La calidad de un acero va en función al tamaño de grano, calidad de materia prima, procesos de producción y tratamiento térmico. Cuando existe en el acero desgaste, fracturas, bajo rendimiento, etc., habrá que realizar un análisis detallado con el fin de determinar la causa.