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52100 / L1 Acero grado herramienta - 1.3505 - 100Cr6 - JIS ~SUJ 2
¿Qué es el acero 52100?
El acero grado herramienta 52100, también conocido como L1, es un acero al cromo de alto contenido de carbono para trabajar en frío y se utiliza tanto para rodamientos como para herramientas. El 52100 es un acero clásico para rodamientos de bolas, que suele utilizarse para rodamientos de agujas, rodamientos de bolas y componentes expuestos al desgaste, como ejes de bomba.
Debido a sus propiedades antidesgaste, este acero también se utiliza a menudo para ejes de bomba y sistemas de inyección de motores, para lo que se suele templar superficialmente.
Los fabricantes de rodamientos de bolas utilizan este acero por la gran dureza, la excelente resistencia al desgaste y a la deformación que tiene. Para cumplir los requisitos de la industria de rodamientos según la ASTM A295, el contenido de azufre se reduce al 0.015 % y se funde por inducción al vacío, seguido de una refundición por arco al vacío para obtener un acero más limpio con una microestructura más uniforme.
A una temperatura inferior a 200 °C (400 °F), el 52100 conserva su buena resistencia a la fatiga por rodadura.
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52100 / L1 Acero grado herramienta: Valores estándar
Dureza de trabajo:
60 HRC - 64 HRC
Estado de suministro:
máx. 223HB
Composición química en %
0.950000
0.951.100000
1.10.150000
0.150.350000
0.350.200000
0.20.400000
0.40.000000
00.025000
0.0250.000000
00.025000
0.0251.400000
1.41.600000
1.60.000000
00.100000
0.10.000000
00.400000
0.452100 / L1 Acero grado herramienta: Ficha de datos técnicos
52100 / L1 Acero grado herramienta: Características técnicas
Acero para trabajar en frío, de aplicación universal, de aleación media y alta aceptación del temple, sin embargo con poca penetración de éste, buena resistencia al desgaste y tenacidad. Este material pertenece a la familia AISI L1 (acero para rodamientos).
52100 / L1 Acero grado herramienta: Posibilidades de aplicación
Brocas, herramientas para roscar, fresas, escariadores, placas de corte pequeñas, rodamientos de presión, cilindros para laminar en frío, herramientas de medición, cilindros para laminar en frío en tren de paso de peregrino, calibres, mandriles, herramientas para trabajar madera, herramientas para extrusión en frío, rodillos para rebordear, cuchillas de cizallas, rodamientos, rodamientos de bolas (dimensiones medianas a grandes)
52100 / L1 Información general
Composición del acero 52100
La composición de alto contenido de carbono y cromo confiere a este acero unas características únicas que lo hacen adecuado para rodamientos de bolas y rodillos. Destaca por la elevada dureza, la alta resistencia a la fatiga y la buena estabilidad que tiene.
¿Qué es el acero 100Cr6?
100Cr6 es la nomenclatura en la norma DIN (Norma Industrial Alemana). Esta designación indica que este acero contiene un 1.00 % de carbono (100) y una fracción másica del 1.6 % de cromo (Cr6).
¿Dónde se puede utilizar el 52100?
Aunque se suele utilizar para rodamientos de bolas, el acero de alto contenido de carbono 52100 / L1 también se emplea para herramientas, matrices y moldes, hojas de cuchillas, componentes de máquinas o piezas de máquinas de precisión.
¿El 52100 es inoxidable y resistente a la corrosión?
Un acero inoxidable clásico contiene una fracción másica de al menos un 10.5 % de cromo, el 52100 con una fracción másica de cromo del 1.4 – 1.6 % no es un acero inoxidable. Este bajo contenido en cromo, no le permite tener la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables y debe recubrirse con una capa protectora cuando se utiliza en entornos corrosivos.
La composición del acero 52100 de alto contenido de carbono y bajo contenido de cromo no le confiere la capa protectora de óxido necesaria para protegerlo. Por lo tanto, corre un alto riesgo de corroerse cuando se expone durante un tiempo prolongado a la humedad, el agua salada u otros agentes corrosivos. Conviene aplicar un mantenimiento y una capa protectora añadida para proteger las piezas y prolongar su vida útil.
Corrosión por picaduras del 52100
El acero AISI 52100 debe protegerse con un tratamiento o revestimiento superficial. Eliminar la sal u otros contaminantes puede reducir la corrosión por picaduras. Las impurezas e inclusiones, así como los iones de cloruro, pueden favorecer la corrosión por picaduras del 52100.
Para evitar la corrosión por picaduras, el material se tiene que mantener regularmente y la exposición al cloruro y a la humedad debe reducirse al mínimo. Si no puede evitarse lo anterior, se tiene que considerar un acero sustituto.
Corrosión atmosférica del 52100
La presencia de agua, dióxido de azufre, temperaturas más elevadas o la falta de mantenimiento para eliminar la humedad y los contaminantes pueden acelerar la corrosión.
Oxidación del 52100
El acero al carbono 52100 puede oxidarse cuando se expone a altas temperaturas durante mucho tiempo o cuando se expone a un entorno que contenga una gran cantidad de oxígeno o gases.
Agrietamiento por corrosión bajo tensión del 52100
El acero aleado 52100 es susceptible de agrietarse por corrosión en entornos concretos, pero también puede verse influido por el tratamiento térmico o las tensiones a las que estén sometidas las piezas.
¿El 52100 es magnetizable?
El hierro del acero grado herramienta 52100 le confiere las características ferromagnéticas, lo que hace que este material sea magnético.
Tratamiento térmico del 52100
Recocido del 52100
Se calientan las piezas de manera uniforme a una temperatura de 782 °C (1440 °F) y se dejan en remojo durante dos horas. Se enfrían lentamente a una temperatura de 649 °C (1200 °F) a 10 °C (25 °F) por hora y se siguen enfriando a temperatura ambiente en el horno o al aire.
El enfriamiento lento crea una formación perlítica ferrítica, esta estructura afecta a la blandura de este acero y lo hace más maquinable. Para evitar la descarburización o la oxidación, el 52100 se tiene que recocer en condiciones controladas o protegido por una envoltura de acero inoxidable.
Normalizado del 52100
Se calientan las piezas de manera uniforme a una temperatura de 927 °C (1700 °F) y después se enfrían al aire. Este paso puede preparar el material para el maquinado o para un tratamiento térmico posterior y dará al 52100 una estructura de grano refinada.
No obstante, hay que tener cuidado para evitar o minimizar la descarburización y la oxidación. En cuanto al recocido de este material, el normalizado se debe realizar en un entorno protector o se debe proteger con una envoltura de acero inoxidable.
Alivio de tensiones del 52100
El alivio de tensiones del 51200 se realiza a una temperatura de 649 °C (1200 °F) con un enfriamiento lento hasta la temperatura ambiente. El 52100 debe enfriarse lentamente para no desarrollar tensiones residuales ni cambiar la microestructura.
Además, si el 52100 se ha templado, la temperatura utilizada para aliviar las tensiones internas no debe superar la temperatura de revenido, ya que el material puede reblandecerse.
Temple del 52100
Templar el acero 52100 le proporcionará las características mecánicas necesarias cuando se utilice en aplicaciones de rodamientos. Se calienta el material lentamente a una temperatura de 816 – 843 °C (1500 – 1550 °F) y se deja en remojo durante unos 10 – 30 minutos.
Para templar este material al vacío o con aceite, se utilizan las temperaturas más altas mencionadas aquí, así como el tiempo de remojo más largo. Las piezas con un grosor de hasta 25.4 mm (1 pulgada) deben enfriarse en aceite, las piezas de menos de 25.4 mm deben enfriarse en agua.
Una vez enfriadas en el medio correspondiente, las piezas se enfrían a temperatura ambiente y se revienen inmediatamente.
La dureza del acero 52100 oscila entre 627 – 745 BHN (60 – 68 HRC).
Enfriamiento del 52100
Los medios más utilizados para enfriar el 52100 son los siguientes:
• Agua
• Aceite
Revenido del 52100
Se calientan las piezas a una temperatura de 149 – 260 °C (300 – 500 °F) y se mantienen así durante al menos 2 horas; a continuación, se dejan enfriar al aire a temperatura ambiente.
Cambios dimensionales del 52100
El tratamiento térmico, el enfriamiento, el revenido, las tensiones residuales, pero también el maquinado, los cambios de temperatura y la descarburización pueden provocar cambios dimensionales en el 52100. El maquinado adecuado y el cuidado durante el tratamiento térmico pueden evitar cambios dimensionales.
Tratamiento subcero del 52100
El 52100 tiene múltiples ventajas cuando se trata a temperaturas bajo cero.
Este tratamiento convierte la austenita restante en martensita, así el 52100 se beneficia de una estructura refinada, lo que a su vez puede beneficiar la estabilidad dimensional. Este tratamiento puede mejorar la resistencia al desgaste, necesaria cuando se utiliza el 52100 como bola de acero para rodamientos.
Mecanizado por descarga eléctrica (EDM) del 52100
La electroerosión por hilo y por penetración es ventajosa para diseños intrincados y materiales templados como el 52100. La electroerosión (EDM) no utiliza fuerzas mecánicas que se adapten al 52100 en su estado templado y es más fácil de usar que los procesos de maquinado convencionales.
Tratamiento superficial del 52100
Aunque el 52100 tiene una buena resistencia al desgaste y tenacidad, si se aplican tratamientos superficiales adicionales se pueden mejorar tanto la superficie y como el aspecto.
Nitruración del 52100
Este proceso introduce nitrógeno en la superficie del material, esto mejora la resistencia a la corrosión y al desgaste.
Carburización del 52100
La carburización introduce carbono adicional en la superficie para dar al material una superficie más dura y una mayor resistencia al desgaste.
Oxidación del 52100
La oxidación da al material un acabado negro que, a su vez, mejora la resistencia a la corrosión.
52100 Steels PVC and CVD coating
El 52100 puede recubrirse mediante deposición química de vapor (CVD, por sus siglas en inglés Chemical Vapour Deposition) o deposición física de vapor (PVD, por sus siglas en inglés Physical Vapor Deposition), para mejorar la resistencia al desgaste y reducir la fricción, ambas ventajas cuando este material se utiliza para rodamientos.
Maquinabilidad del 52100
Las estructuras esferoidizadas son preferibles para la mayoría de las operaciones de maquinado. Para mejorar el rendimiento del maquinado, se calienta a una temperatura de 649 °C (1200 °F) para un proceso de recocido de esferoidización antes de maquinar el material.
Forjar el 52100
Este material se forja a una temperatura de 927 – 1205 °C (1700 – 2200 °F). La temperatura no puede descender por debajo de 925 °C (1700 °F), y una vez terminada de forjar, se iguala a una temperatura de 745 °C (1375 °F) durante 4 – 6 horas. Este proceso termina enfriando las piezas al aire.
Soldar el 52100
Soldar el 52100 es difícil debido al alto contenido de carbono. Durante el proceso de soldar, la zona afectada por el calor forma martensita que conlleva el riesgo de agrietamiento.
Con cuidado y siguiendo los procedimientos correctos, es posible soldar 52100.
El lugar de la soldadura se debe limpiar, desengrasar y eliminar la oxidación. Se debe tener en cuenta el precalentamiento, elegir electrodos o material de relleno que se adapten al metal base, elegir el proceso de soldadura adecuado y un posible tratamiento térmico posterior a la soldadura.
Resistencia al desgaste del 52100
La resistencia al desgaste del acero 52100 se sitúa en 4 en una escala en la que 1 es baja y 6 es alta.
Resistencia a la tracción del 52100
La resistencia a la tracción del acero 52100 es de aproximadamente 108.7 KSI (0.145KSI = 1MPa) en el momento de la entrega. Este valor es el resultado de un ensayo de tracción que muestra cuánta fuerza se necesita antes de que el material empiece a estirarse o alargarse antes de romperse.
Límite elástico del 52100
El límite elástico muestra cuánta tensión se tiene que aplicar antes de que el material se empiece a deformar y no recupere la forma original.
Dureza de trabajo del 52100
La dureza de trabajo del 52100 es de 627 – 659 BHN (60 – 64 HRC).
Capacidad calorífica específica del 52100
La capacidad calorífica específica del 52100 a temperatura ambiente es de aproximadamente 0.475 J/g-°C (0.114 BTU/lb-°F). Este valor indica la cantidad de calor necesaria para calentar 1 lb de material a 1 °F.
Diagrama continuo de transformación-temperatura-tiempo del52100
El diagrama continuo de transformación-temperatura-tiempo (abreviado TTT) muestra los microcambios a lo largo del tiempo a diferentes temperaturas. Son importantes durante el tratamiento térmico ya que proporcionan información sobre las condiciones óptimas para procesos como el temple, el recocido y la normalización.
Diagrama TTT isotérmico del 52100
Este diagrama muestra cómolaestructura del acero a nivel micro cambia con el tiempo a una temperatura constante. Muestra a qué temperatura y a partir de qué tiempo comienzan a formarse diferentes fases (por ejemplo, la perlita, la martensita o la bainita).
Características del 52100
Acero para trabajar en caliente 52100
Este material se puede trabajar en caliente a una temperatura de 205 – 538 °C (400 – 1000 °F).
Acero para trabajar en frío 52100
El acero 51200 se puede trabajar en frío en su estado recocido o normalizado utilizando técnicas convencionales.
Densidad del 52100
Normalmente, la densidad del 52100 es 7.81 g/cc (0.282 lb/in3) a temperatura ambiente.
Conductividad térmica del 52100
La conductividad térmica del 52100 es de 46.6 W/(m*K) (323 BTU/[h-ft*°F]) a temperatura ambiente.
| valor | a la temperatura de |
|---|---|
| 33.0 | 68 °F |
| 32.2 | 662 °F |
| 31.4 | 1292°F |
Coeficiente de dilatación térmica del 52100
El coeficiente de dilatación térmica del 52100 muestra cuánto se puede dilatar o contraer el material cuando cambia la temperatura.
Se trata de una información muy importante, especialmente cuando se trabaja con altas temperaturas, o cuando se producen fuertes cambios de temperatura durante las aplicaciones.
El coeficiente de dilatación térmica suele ser de aproximadamente 12.3 in./(in*F)a temperatura ambiente.
| 10-6m/(m • K) | a la temperatura de |
|---|---|
| 12.3 | 68 - 212 °F |
| 13.4 | 68 - 392 °F |
| 13.7 | 68 - 572 °F |
| 14.1 | 68 - 752 °F |
Módulo de elasticidad del 52100 (módulo de Young)
El módulo de tensión y deformación o módulo de elasticidad (módulo de Young) del 52100 es de 30,500 KSI (210 GPa).
¿El 52100 es un acero para cuchillos?
El 52100 no es sólo un acero para rodamientos, sino que también es conocido como un acero para cuchillos, por ejemplo, cuchillos de caza. Tiene una buena retención del filo y se puede afilar bien. Como la resistencia a la corrosión de este acero no es alta, las hojas de los cuchillos se deben mantener secas, sin polvo y aceitadas.
Ficha de datos técnicos del 52100
Como proveedor de acero 52100, le ofrecemos la ficha de datos técnicos del 52100 en formato PDF.
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