¿Qué es el acero 9260?
Acero 9260 es un metal fabricado mediante aleación de hierro con carbono, y se utiliza en casi todas las industrias gracias a sus valiosas propiedades mecánicas. Su resistencia se combina con buena trabajabilidad y maquinabilidad, y es relativamente económico de producir, lo que lo convierte en una opción principal de material para la mayoría de los diseñadores. El Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) y la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) han facilitado la selección de acero nombrando diferentes grados con índices que especifican los elementos de aleación y las propiedades generales del acero. Este artículo destacará el acero 9260, un acero de resorte de aleación de silicio alto conocido por sus excelentes características de trabajo. Al describir la composición química, las propiedades mecánicas y las aplicaciones del acero 9260, este artículo busca ayudar al lector a decidir si el acero 9260 es una buena opción de material para su proyecto.
Propiedades físicas del acero 9260
El acero 9260 recibe su nombre de cuatro dígitos por el índice de nomenclatura conjunto creado por la AISI y la SAE. Para aprender más sobre este esquema de nomenclatura, así como las diferencias entre los grados de acero, revisa nuestro artículo sobre los tipos de aceros.
El primer dígito designa la clase de la aleación de acero, es decir, cuáles son los principales componentes de aleación (además del carbono). Para este acero, la “9” indica que este acero pertenece a la clase de aceros aleados de silicio-manganeso. El segundo dígito representa el porcentaje de estos elementos principales; por lo tanto, el “2” en el acero 9260 significa que esta clase tiene aproximadamente un 21% de silicio/manganeso. Finalmente, los últimos dos dígitos representan el porcentaje de carbono en el acero, en incrementos de 0.011%. Siguiendo esta regla, el acero 9260 tiene un 0.601% de carbono. La composición química exacta del acero 9260 es mucho más específica (vista abajo con tolerancias), pero su nombre da una buena idea de su composición general.
Los porcentajes específicos de elementos del acero 9260 son:
0.56- 0.64% de carbono
0.75-1.01% de manganeso
<= 0.035% de fósforo
1.8-2.21% de silicio
<= 0.040% de azufre
El acero 9260 a menudo se encuentra como acero AISI 9260 y se considera un acero de aleación de resorte de silicio alto. Esto significa que tiene buenas características de resorte y es útil por su flexión así como por su resistencia a la deformación. Se maquina fácilmente cuando se recocen y puede soldarse por todos los métodos, excepto mediante antorchas oxiacetilénicas. Es generalmente resistente a la corrosión y lo suficientemente duro para resistir deformaciones superficiales locales. Es forjable y también tratable térmicamente, y responde bien al temple por enfriamiento rápido. El acero 9260 tiene una densidad de 7.85 g/cm3 y se encuentra más comúnmente en forma de barra redonda, placa, tubo y chapa. Sus características óptimas de resorte hacen que el acero 9260 sea una opción excepcional para la fabricación de resortes de lámina y cónicos, pero también puede usarse en muchas otras áreas como un acero de alta resistencia.
Propiedades Mecánicas
La Tabla 1 (a continuación) muestra algunas propiedades mecánicas importantes del acero 9260. Esta sección repasará cada propiedad y detallará cómo muestran las fortalezas y debilidades del acero 9260.
Tabla 1: Resumen de propiedades mecánicas del acero 9260.
Propiedades Mecánicas
Valores métricos
Valores en inglés
Módulo de elasticidad
200 GPa
29000 ksi
Dureza (Rockwell B)
94
94
Resistencia a la tracción máxima
770-1525 MPa
112000 – 221200 psi
Resistencia a la fluencia en tracción
440-1149 MPa
63800-166600 psi
Mecanibilidad
40%
40%
El módulo de elasticidad o módulo de Young describe la resiliencia elástica de un material. En otras palabras, describe qué tan elástico es un material y es una medida tanto de la rigidez como de la resistencia general del material. El acero 9260 tiene un módulo elástico de 200 GPa, que es más del doble que la mayoría de las aleaciones de aluminio. Este gran módulo elástico permite que el acero 9260 sea más fácil de mecanizar, ya que su rigidez y resistencia facilitan el fresado.
La dureza de un material se mide de muchas maneras; por ello, existen numerosas escalas de dureza creadas por varias empresas de pruebas. Una de las escalas de dureza más comunes para el acero es la escala de dureza Rockwell, que utiliza la máquina de indentación Rockwell para probar materiales de resistencia similar. La escala Rockwell solo es útil si se sabe cómo puntuaron otros materiales en la misma escala; por ejemplo, el valor de dureza Rockwell B para el cobre es 51, por lo que sabemos que el acero 9260 (con un HRB de 94) es mucho más duro que el cobre. La dureza de un material representa su capacidad para resistir la deformación superficial y es necesaria para entender al implementar un material en un entorno de alta tensión. Por lo tanto, el acero 9260 es una excelente opción para este tipo de aplicaciones, ya que su dureza supera a otros aceros para resortes como el acero 5160 (para saber más, consulte nuestro artículo sobre el acero 5160).
Las resistencias a la tracción máxima y a la fluencia en tracción son valores comunes proporcionados por pruebas de estrés experimentales. Cada uno describe la tensión máxima necesaria para deformar (fluencia) y fracturar (máximo) de forma permanente una muestra de metal, y estos valores muestran las tolerancias de tensión de un material. Estos valores fluctúan según el tratamiento térmico y la historia del acero, por lo que la Tabla 1 muestra un rango de valores para el acero 9260. Estos rangos muestran la impresionante resistencia de esta aleación de acero y explican por qué el acero 9260 es tan útil en aplicaciones de resortes. Este rango también significa que el acero 9260 puede ser acondicionado para adaptarse a muchas aplicaciones, ya que sus resistencias a la fluencia y máxima pueden ser moduladas para ajustarse a las especificaciones del proyecto.
La maquinabilidad es un valor comparativo que describe cómo un material se comporta bajo esfuerzos de mecanizado. Solo puede usarse en referencia a algún material base, al cual se le da una puntuación de 100% en maquinabilidad. Un porcentaje por debajo de 100% se considera más difícil de mecanizar que este material de referencia, pero no necesariamente significa que no pueda ser mecanizado. Como se ve en la Tabla 1, la puntuación de maquinabilidad del acero 9260 es 40%, en referencia a una puntuación de 100% para el acero AISI 1212. Aunque inicialmente parezca que el acero 9260 no es fácil de mecanizar, lo es cuando se ablanda. La puntuación más baja se debe simplemente a su mayor resistencia, lo que puede desgastar más rápido las herramientas de corte y causar más retrasos en el procesamiento del material.
Aplicaciones del acero 9260
El acero de tipo 9260 es un acero para resortes versátil; su alta resistencia, resistencia a la corrosión, dureza y trabajabilidad lo hacen adecuado para cualquier aplicación que favorezca la resiliencia. Se usa más comúnmente en resortes de lámina y cónicos, pero algunas otras aplicaciones notables se pueden ver a continuación:
Piezas de aeronaves
Tecnología militar
Soportes para puentes
Herramientas de maquinaria
Hojas y cubiertos
Aplicaciones ferroviarias
y más.
El acero 9260 se obtiene fácilmente, así que no dudes en consultar a tu proveedor sobre este impresionante metal si te parece útil para tu proyecto. Ellos te proporcionarán la información relevante, así como alternativas y te darán la mejor idea de qué acero implementar en tus diseños.
Resumen
Este artículo presentó un breve resumen de las propiedades, resistencia y aplicaciones del acero 9260. Para información sobre otros productos, por favor visita XTJ.
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