¿Qué es el acero 52100
acero 52100 parece tener una estructura de nomenclatura diferente a la de los otros aceros de cuatro o tres dígitos, pero esto se debe únicamente a las diferencias específicas entre los índices de nomenclatura SAE y AISI. El primer dígito (5) indica que este acero está principalmente aleado con cromo, y el segundo dígito (2) representa un porcentaje de aleación superior al 1%. En otras palabras, el segundo dígito no especifica el porcentaje exacto de cromo, sino que indica que está aleado en un porcentaje mayor que otros aceros similares. Los últimos tres dígitos muestran el porcentaje promedio de carbono utilizado en el acero; por lo tanto, para el acero 52100, hay en promedio un 1.00TP3T de carbono en su mezcla. A continuación, se presenta una lista que muestra la composición química exacta del acero 52100, con tolerancias:
Elementos componentes del acero 52100
0.98-1.1% Carbono
1.3-1.6% Cromo
0.25-0.45TP3T Manganeso
<= 0.025% Fósforo
0.15-0.3% Silicio
<= 0.025% Azufre
Para aprender más sobre las diferencias entre grados de acero, lee nuestro artículo sobre los tipos de aceros.
acero 52100 es un acero aleado de cromo y alto contenido de carbono que tiene una densidad de 7.81 g/cm3 (0.282 lb/pulg2). Puede ser endurecido mediante procesos de trabajo en frío y en caliente y responde al recocido y temple, además de poder fortalecerse mediante el proceso de tratamiento térmico. Es fácilmente forjado y formado, así como mecanizado, desde su condición recocida. Aunque generalmente no se usa para soldar, el acero 52100 es particularmente útil en rodamientos, cilindros de molino y piezas de vehículos gracias a su combinación de resistencia, dureza y trabajabilidad. La forma más común de stock de 52100 es en barra, pero también puede encontrarse en tubo, alambre, chapa laminada y stock de forja.
Propiedades Mecánicas
Tabla 1: Resumen de propiedades mecánicas del acero 52100.
Propiedades Mecánicas Métrico Inglés
Módulo de Elasticidad 210 GPa 30500 ksi
Módulo de Volumen 160 GPa 23200 ksi
Módulo de Cizalladura 80 GPa 11600 ksi
Tenacidad a la Fractura 15.4-18.7 MPa-m½ 14.0 – 17.0 ksi-in½
Machinabilidad 40% 40%
Arriba, en la Tabla 1, se muestran algunas propiedades mecánicas del acero 52100 para ilustrar sus útiles características de trabajo. Esta sección explicará brevemente cada parámetro y cómo se relaciona con las aplicaciones del acero 52100.
El tipo de acero 52100 tiene un módulo de elasticidad de 210 GPa. Esta métrica describe la rigidez elástica de un material, donde un módulo de elasticidad más alto indica un metal más rígido. Es importante entender el módulo de elasticidad de un material si debe ser mecanizado, ya que un material menos rígido tiende a pegarse y a desgastarse en las fresadoras, mientras que un material más rígido desgastará más rápido las herramientas de corte, pero generalmente se mecaniza mejor. El acero 52100 responde bien a los procesos de mecanizado, y esto se observa claramente a través de su gran módulo de elasticidad.
El módulo de volumen es una propiedad del material que a menudo se reserva para líquidos, pero se usa comúnmente en referencia al acero ya que describe la resistencia de un metal a la compresión, o una reducción en volumen cuando se comprime de manera uniforme. Este valor es especialmente importante para el acero 52100, ya que se usa típicamente en rodamientos que pueden estar sometidos a este tipo de fuerza o carga de compresión constante. Como se ve en la Tabla 1, el módulo de volumen del acero 52100 es de 160 GPa, aproximadamente el doble que la mayoría de las aleaciones de aluminio.
El módulo de corte de un material es otra representación de la respuesta del material a la tensión, que en este caso es la tensión cortante. La tensión cortante es cuando dos fuerzas se oponen a lo largo de un plano del material, como cuando las tijeras cortan papel, o una sierra corta una barra cilíndrica. Es un valor importante para entender si un metal será cortado de stock y torcido/formado radialmente, ya que el material no debe desgarrarse ni fracturarse bajo estas condiciones. El módulo de corte del acero 52100 es de 80 GPa, lo cual es típico para el acero y es adecuado para cortar a partir de bobinas planas y alambres.
La tenacidad a la fractura muestra la capacidad de un material para resistir la fractura. Indica la tensión en la que las grietas se propagarán a través del material sin ser detenidas por otros efectos y es vital para entender cómo falla un material en fractura frágil. Un material con una alta tenacidad a la fractura generalmente falla en fractura dúctil, mientras que aquellos con baja tenacidad simplemente se fragmentan. Con una tenacidad a la fractura de 15.4-18.7 MPa-m½, el acero 52100 es claramente propenso a un escenario de fractura más dúctil, lo cual es ideal para este tipo de acero.
Finalmente, la maquinabilidad de un material es una medida cualitativa y comparativa de qué tan bien un metal reacciona a los procedimientos de mecanizado. A menudo se expresa en porcentaje, donde el acero de referencia se establece en 100% y otros aceros se dan en porcentaje en referencia a este acero. La calificación de maquinabilidad vista en la Tabla 1 hace referencia al acero AISI 1212, que tiene una maquinabilidad de 100% en esta escala. Un porcentaje menor que 100% (como en el caso del acero 52100) significa que es más difícil de mecanizar que el acero de referencia. Esto no significa que el 52100 no sea adecuado para el mecanizado; al contrario, puede ser mecanizado fácilmente, pero su dureza simplemente desgasta más rápido las matrices y las herramientas de fresado.
Aplicaciones del acero 52100
Como se mencionó anteriormente, el acero 52100 se usa con mayor frecuencia en rodamientos de acero, así como en equipos de fabricación de rodamientos. Su dureza y resistencia lo hacen adecuado para cuchillas y utensilios de corte, aunque es más difícil de tratar térmicamente que otros aceros para cuchillas más comunes. A continuación, se presenta una lista de otras aplicaciones comunes del acero 52100:
Rodamientos antifricción
Rodillos de molino
Punzones, machos, matrices
Piezas para automoción y aeronáutica
Elementos de fijación
y más.
Si el acero 52100 parece útil para su proyecto, contacte a su proveedor y consulte si están de acuerdo. Siempre tendrán la mejor información relevante a sus especificaciones y podrán asesorarle sobre opciones y alternativas adecuadas.
Resumen
Este artículo presentó un resumen breve de las propiedades, resistencia y aplicaciones del acero 52100. Para información sobre otros productos, consulte nuestras guías adicionales o visite el XTJ para localizar posibles fuentes de suministro o ver detalles sobre productos específicos.
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