Barras redondas de acero: tipos y aplicaciones

Las barras de acero redondas son barras de sección circular que se fabrican por laminación en frío y en caliente, así como por forja (libre o de prensa). En el caso del laminado en caliente, se emplean como material base piezas fundidas o forjadas hechas con aceros ferrosos al carbono, de baja aleación, aleados, metales no férricos y aleaciones derivadas de ellos. Los productos semielaborados para la conformación en frío son productos laminados en caliente o forjados.

Métodos de producción de barras laminadas redondas

Laminación en caliente

El proceso se lleva a cabo en los trenes laminadores que son unos equipos provistos de rodillos de distintos diámetros. Durante la laminación en caliente, cuando la temperatura de esta es superior a la temperatura de recristalización del metal, el largo de la palanquilla aumenta y la sección transversal se vuelve circular. Así se obtienen productos con un diámetro igual o superior a 5 mm que presentan poca precisión dimensional y calidad superficial. El acero laminado en caliente podrá usarse como palanquilla para fabricar diversos productos metálicos mediante el mecanizado o bien como producto semielaborado para el laminado en frío o el trefilado.

Conformado en frío

Para conseguir unos parámetros geométricos exactos y una alta calidad superficial, el redondo laminado en caliente se somete a una deformación plástica en frío llevada a cabo sin tratamiento térmico o con un calentamiento a temperaturas inferiores a las de recristalización. Este tratamiento ocasiona el endurecimiento del metal, o sea, el estiramiento de los granos de la estructura hasta su deformación. Para modificar la estructura – refinar los granos – se recurre al tratamiento térmico. Como resultado del conformado en frío se obtiene un perfil redondo laminado o trefilado en frío. Las ventajas de estos productos son:

• el mecanizado posterior requiere menos intervenciones, lo que permite un ahorro económico y de mano de obra, así como reduce los productos defectuosos;
• se reducen los residuos, con ello se ahorra no solamente el metal, sino también el transporte y los costes de almacenamiento;
• pueden usarse para fabricar estructuras que requieran una gran precisión.

Este método se utiliza para tratar los aceros de calidad destinados a la fabricación de piezas empleadas en:

• la industria automotriz;
• la industria aeroespacial;
• la ingeniería de instrumentación 

Forja

Así, el perfil redondo se fabrica en prensas hidráulicas, máquinas de forja, así como utilizando martillos. Las barras de acero forjado sirven para fabricar piezas de gran resistencia: llantas, engranajes, cilindros, husillos, ejes, etc.

Aplicaciones de los perfiles redondos de acero según su grado 

En la producción de barras laminadas y forjadas intervienen diversos tipos de aceros. Así pues, para elegir el material, hay que tener en cuenta el uso que se le va a dar al producto.

Aceros ordinarios al carbono

Este grupo incluye los aceros con un contenido de carbono de hasta un 0,6%. Se trata de productos de uso mayoritario, situados en el segmento de bajo coste y con especificaciones técnicas medias. Dentro de este grupo, destaca sobre todo el grado de acero St3, que no tiende a la fragilidad de revenido ni a la formación de grietas internas presentando una soldabilidad excelente (sin restricciones).

Aplicaciones:

• • Construcción. Confección de estructuras portantes y no portantes, fabricación de elementos funcionales y decorativos de escaleras y vallas.
  • Ingeniería mecánica. Fabricación de piezas no sometidas a cargas pesadas.
  • Elementos de fijación: arandelas, tornillos espárragos, pernos, etc.

• Utensilios para el hogar.

Aceros de construcción 

Estos aceros se diferencian de los grados ordinarios por un menor contenido de impurezas nocivas y, por tanto, los perfiles redondos hechos con estos aceros presentan mejores especificaciones técnicas. Los productos de este grupo se utilizan ampliamente en la ingeniería mecánica para fabricar partes críticas, como pueden ser los ejes de transmisión y los casquillos.

Aceros de alta y ultra-alta resistencia

El refundido de electroescoria (ESR) u otros métodos avanzados están siendo empleados para procesar algunos grados de estos aceros, lo cual garantiza una mayor pureza en relación con el contenido de inclusiones no metálicas, como el fósforo y el azufre.

Aceros de fácil mecanización

Este grupo de aceros sirve para fabricar barras utilizadas en la producción en masa de piezas no responsables. Por lo general, se trata de elementos de fijación: tornillos espárragos, pernos, arandelas y tuercas. La composición química de estos aceros se caracteriza por la presencia de ciertos elementos que contribuyen a la formación de virutas.

Aceros de baja aleación

Este grupo incluye aquellos aceros que contienen una cantidad de elementos de aleación no superior al 2% (cada uno). Los perfiles redondos fabricados con estos aceros tienen unas propiedades mecánicas y una resistencia a bajas temperaturas muy elevadas.

Aceros inoxidables

El principal elemento de este grupo de aceros es el cromo, con un contenido no inferior al 12%. Los perfiles redondos de acero inoxidable tienen una serie de propiedades importantes:

• resistencia a ambientes químicamente agresivos;
• mayor dureza;
• buenas propiedades higiénicas y decorativas que se consiguen con un tratamiento superficial adecuado (esmerilado y pulido).

Los perfiles redondos de acero inoxidable son ampliamente demandados en la producción de equipo quirúrgico, en la industria alimentaria, química y petroquímica, así como en la fabricación de objetos de metal para decoración de interiores, en electrodomésticos y elementos de paisajismo.

Aceros refractarios

Estos aceros soportan temperaturas y cargas excesivas. Además del cromo, los aceros refractarios incluyen necesariamente níquel y manganeso. Las barras de este tipo de acero pueden utilizarse para fabricar partes de maquinaria que operan a temperaturas de hasta un 80% de su punto de fusión.

Aceros resistentes al calor o termorresistentes

Los perfiles redondos fabricados con aceros termorresistentes también pueden utilizarse a altas temperaturas con poca o ninguna carga. En caso de cargas elevadas los perfiles pueden deformarse. 

Hay una gran demanda de barras galvanizadas, que es un producto de acero negro recubierto con zinc mediante las técnicas de galvanización en caliente, galvánica, por termodifusión y en frío. Este recubrimiento no solo hace que el producto sea más resistente a la corrosión, sino que también mejora su aspecto. La barra redonda galvanizada se emplea en la construcción, la arquitectura, el paisajismo y la fabricación de muebles.