Elementos ordinarios: están siempre presentes, son: P, S, Mn, Si y a veces Al y Ti, los elementos desoxidantes están en mayor proporción en los aceros calmados que en los efervescentes. Elementos latentes: su presencia es prácticamente inevitable, son: O, N, H. Elementos accidentales: su presencia tiene que ver con la materia prima utilizada, o con el tipo de chatarra usada, son: As, Sb, Sn, Cu, entre otros. Elementos de aleación: son elementos que han sido añadidos intencionadamente con el fin de mejorar alguna propiedad en los aceros variando la estructura, pueden encontrarse de las siguientes formas:


1. Formando solución sólida (con alguna variedad alotrópica del hierro): la mayoría de los elementos aleantes pueden disolverse en hierro excepto: C, N, O, B y los metaloides, los que se encuentran a la derecha del hierro en la tabla periódica (Co, Ni, Cu, Si, Al,…) solo están en forma de disolución sólida, los que se encuentran a la izquierda pueden estar además en otras formas.

2. En estado libre: Pb es insoluble en hierro y Cu insoluble en hierro cuando está en cantidades superiores al 1%.

3. Formando carburos: (Ti, V, Mo, Cr, W, Mn) se disuelven en la cementita o forman carburos independientes de ella, la tendencia a formar carburos depende del % en C presente, la tendencia a formar carburo es muy grande en el caso del Ti, V, Mo, moderada en el caso del Cr, W y débil en el caso del Mn.

4. En forma de inclusiones no metálicas: Es el caso del Si, Mn, Al, Ti. formando óxidos (SiO2 , Al2O3 ), sulfuros (MnS) y silicatos (2MnO.Al2O3.3SiO2 ), nitruros, carbonitruros y fosfuros. Los aceros efervescentes tienen una mayor cantidad de inclusiones no metálicas Estas inclusiones pueden ser: a) exógenas: que penetran mecánicamente en el acero, b) endógenas: formadas en el proceso de reacciones de afinado.

5. Formando compuestos intermetálicos: solo es posible en aceros de alta aleación


Desplazamiento de los puntos críticos:

a) Los que aumentan el margen de temperaturas entre A3 y A4 por lo que aumentan el campo de estabilidad de la austenita (fase γ) y se denominan gammágenos (Ni, Mn, Co, Cu) b) Los que disminuyen el margen de temperaturas entre A3 y A4 por lo que disminuyen el campo de estabilidad de la austenita (fase γ) y aumentan el de la ferrita (fase α) se denominan alfágenos (Mo, V, Ti, Sb, Si, Al, Cr).

Efecto sobre la solubilidad: los elementos de aleación desplazan hacia la izquierda y hacia arriba la línea de solubilidad, disminuyendo la solubilidad del carbono en la austenita y eleva el contenido en carburos.

Acción sobre el carbono: solo algunos elementos de aleación formarán carburos, según su capacidad para formar carburos en orden decreciente tenemos: Ti>V>Cr>Mn>Zr>Nb>Mo>Hf>Ta. En los aceros pueden formarse distintos tipos de carburos:

a) carburos complejos: se pueden disolver en austenita a altas temp. b) carburos simples: no son solubles en la austenita..

Tamaño del grano austenítico:

solamente el Mn y B aumentan el tamaño del grano, hay elementos como el Al, Ti y V que tienen a favorecer una estructura granular más fina es decir tienden a afinar el grano o a impedir que este aumente, el efecto sobre el tamaño del grano depende de la afinidad para formar carburos. Ni, Co, Si y Cu (no forman carburos) influyen poco en el tamaño del grano. Ti, V, Mo, Cr, W, Nb, etc. (formadores de carburos) disminuyen el tamaño del grano incluso a elevadas temp.

Influencia sobre las propiedades de la ferrita:

al disolverse los átomos de un determinado elemento en la ferrita, se produce una sustitución parcial del átomo del elemento por un el átomo de hierro. Al ser de diferentes dimensiones se crea una red de tensiones que provoca una variación de las propiedades mecánicas, cuanto mayor sea la diferencia de tamaño más varían las propiedades de la red u esta provoca un aumento de la resistencia mecánica y una disminución de su plasticidad.

Influencia en la cinética de la descomposición de la austenita:

a) elementos que solo se disuelven en la ferrita o cementita sin formar carburos: la mayoría de los elementos retrasan la transformación, mientras que el Co y Al (adelantan la transformación de la austenita, ↑ la veloc critica de temple y ↓ la templabilidad). b) elementos que forman carburos: estos retrasan la transformación de la austenita (↓ la veloc critica de temple y ↑ la templabilidad). Estos además retrasan la transformación de la perlita y aceleran la de la bainita separando la curva de transformación y creando así un margen de temp en el que la austenita es muy estable.