Aceros de rodamiento y de herramienta: las calidades detrás de los trabajos más duros
El acero de rodamientos y el acero de herramienta se sitúan en la cima de la familia de aceros al carbono y cromo — las calidades donde la limpieza, la templabilidad y la disciplina de tratamiento térmico importan más que en ningún otro lugar del acero comercial. También son las calidades más a menudo mal especificadas y más falsificadas. Esta guía cubre las dos familias que los compradores realmente encuentran — acero de rodamientos de templado en masa (GCr15 / 100Cr6) y los aceros de herramienta para trabajo en frío, en caliente y moldes de plástico — con los criterios de aceptación que separan una buena barra de una futura reclamación de garantía.
Acero de rodamientos: GCr15 y sus equivalentes
GCr15 (China GB/T 18253) es el acero de rodamientos de mayor volumen del mundo — químicamente la misma calidad que 100Cr6 (Europa, EN ISO 683-17) y SUJ2 (Japón JIS G4805): aproximadamente 1% de carbono y 1,45% de cromo. Secciones mayores usan GCr15SiMn / 100CrMn7 para mayor templabilidad, y calidades de cementación (G20CrNi2Mo ≈ SAE 4320) sirven rodamientos muy cargados y expuestos a choques donde se necesitan tanto un núcleo tenaz como una superficie dura.
Lo que hace especial al acero de rodamientos no es la química — es la especificación de limpieza. Un fallo por fatiga de contacto de rodadura comienza en una inclusión de óxido; la vida de un rodamiento se rige por cuán pocas y cuán pequeñas son las inclusiones no metálicas, no por la resistencia a tracción.
Los tres pilares de aceptación del acero de rodamientos
| Pilar | Requisito típico | Por qué importa |
|---|---|---|
| Contenido de oxígeno | ≤ 12 ppm (premium ≤ 8 ppm), O total | El oxígeno sigue el recuento de inclusiones de óxido — el limitante de fatiga. Requiere LF + desgasificación al vacío (VD/RH). |
| Clasificación de inclusiones | JK / ASTM E45; p. ej. DS ≤ 0,5, serie fina ≤ 1,0–1,5, sin inclusiones blandas > 2,0 | El método y la clase de aceptación deben indicarse en el pedido — «acero limpio» por sí solo no significa nada. |
| Uniformidad de carburos | Entrega recocida de esferoidización; límites de bandas / red de carburos según ISO 683-17 o GB/T 18253 | Las redes de carburos o las bandas gruesas causan quemaduras de rectificado y dureza desigual tras el temple. |
Tras el tratamiento térmico — recocido de esferoidización, temple, revenido — el objetivo es 58–66 HRC según el componente, con variantes de cementación a 58–62 HRC en superficie sobre un núcleo de 30–45 HRC. El control de austenita retenida (típicamente < 10% para rodamientos de precisión) mantiene las dimensiones estables durante años de servicio.
Comprobaciones al comprar barras de acero de rodamientos
- Ruta de fusión en el certificado: espere EAF o convertidor + LF + desgasificación al vacío. Si el MTC calla sobre la desgasificación al vacío o el oxígeno total, el material no es calidad de rodamientos sin importar lo que diga la etiqueta.
- Relación de compresión: los molinos reputados declaran la reducción total de lingote/línea de colada continua a barra (≥ 6:1 para barras; forja radial/axial para anillos). Material de baja relación conserva porosidad central — fatal para anillos.
- Estado de superficie: para barras torneadas y pulidas (peladas), especifique rugosidad superficial (Ra ≤ 1,6 μm típico) y detección de grietas (corrientes de Foucault según EN 10277-4 o UT). El acero de rodamientos se entrega templado y revenido o esferoidizado — verifique la dureza de entrega en el MTC (típicamente 179–207 HB recocido para mecanizado).
- Límites de descarburo en la superficie de la barra (típicamente ≤ 1% del diámetro por lado para material pelado) — la piel descarburationada arruina las superficies de anillos forjados.
Aceros de herramienta y matriz: elegir primero la familia
La selección de acero de herramienta empieza con una pregunta más simple que los números de calidad: ¿caliente, frío o plástico?
| Familia | Calidades de referencia (AISI / W-Nr) | Servicio típico |
|---|---|---|
| Trabajo en frío | D2 / 1.2379 (12% Cr), O1 / 1.2510, A2 / 1.2363 | Troqueles de corte y embutición, rodillos de roscar, punzones — el desgaste es el enemigo |
| Trabajo en caliente | H13 / 1.2344, H11 / 1.2343, H10 / 1.2365 | Troqueles de fundición a presión, troqueles de forja, utillaje de extrusión — la fatiga térmica es el enemigo |
| Molde de plástico | P20 / 1.2311 + 1.2312, tipo 420 / 1.2083, tipo P21 | Moldes de inyección — la pulibilidad y la uniformidad de grabado importan tanto como la dureza |
| Alta velocidad | M2 / 1.3343, M35 / 1.3243 (Co) | Brocas, machos, sierras, fresas — dureza en rojo |
Los campos de especificación que realmente cambian el rendimiento
- Condición de entrega: forjado y recocido (EAF+ESR para la clase D2/H13 es práctica premium estándar). La refusión por electroescoria (ESR) reduce drásticamente las macro-inclusiones — vale la pena pedirla en utillaje crítico para pulido o fatiga.
- Dureza recocida: D2 ≈ ≤ 255 HB, H13 ≈ ≤ 229 HB, P20 entregado pre-endurecido 28–34 HRC (1.2311) o 33–39 HRC (1.2312, más azufre para mecanabilidad). Verifique en el MTC — «P20» sin dureza es media especificación.
- Clase de calidad UT: según EN 10308 / SEP 1921 (p. ej. ≥ 3/4 de grupo para barras; qclases − para bloques grandes). Los bloques de matriz grandes viven o mueren por la sonoridad del centro.
- Distribución de bandas/carburos para D2 (a menudo se especifica ≤ cierto valor según GB/T 1299 o NADCA #207 para calidad H13 de fundición a presión — la norma NADCA es la que los fundidores serios escriben en sus PO).
- Estado endurecido + doble/ triple revenido cuando el proveedor entrega tratado térmicamente: H13 típicamente templado + 3 revenidos alrededor de 550–600 °C hasta 44–48 HRC para bloques de matriz; insista en las curvas de revenido, no solo en la dureza final.
Errores que cuestan dinero real
- Comprar solo por el nombre de la calidad. 100Cr6 de una fuente no verificada sin certificados de oxígeno/inclusiones no es acero de rodamientos — es acero al 1% de carbono con precio de rodamiento. La barra de rodamientos falsificada o degradada es uno de los fraudes más comunes en esta familia.
- Omitir ESR en D2 crítico para pulido — los carburos macro-segregados aparecen como estrías solo tras el pulido espejo, descubiertos cuando el mecanizado ya está pagado.
- Ventana de revenido H13 incorrecta — un revenido simple o demasiado bajo deja martensita sin revenir; los troqueles se agrietan en el primer ciclo térmico. El triple revenido conforme a NADCA es un seguro barato.
- Ignorar la mecanabilidad de las variantes P20 pre-endurecidas — 1.2312 (más S) mecaniza ~30% más rápido que 1.2311 a igual dureza; en placas de molde grandes la diferencia de tiempo de máquina supera la prima del acero.
Cómo CREATEEL suministra aceros de rodamientos y de herramienta
La línea de productos forjados de CREATEEL cubre barras y anillos de acero de rodamientos (familia GCr15/100Cr6 con certificación completa de oxígeno e inclusiones), aceros de matriz para trabajo en frío y en caliente incluyendo D2 fundido por ESR y bloques H13 conformes a NADCA, placas P20 pre-endurecidas, y bloques/bujes de matriz abierta a medida mecanizados según plano. Cada entrega se envía con certificados EN 10204 3.1 que indican ruta de fusión, método y resultados de limpieza, condición de entrega y dureza — los cuatro campos que hacen reales estas calidades. Los componentes terminados mecanizados, rectificados e inspeccionados por END están disponibles en nuestra división mecánica.
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