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Recursos/Materiales y grados/1117 / 15SMn13

Materiales y grados

Acero de cementación de fácil maquinado 1117 / 15SMn13 / SUM31: equivalentes 214M15 y 14C14S14

El 1117 es un acero de bajo carbono resulfurado, con 0.14–0.20 % de carbono, 1.00–1.30 % de manganeso y 0.08–0.13 % de azufre. Se maquina más rápido que el 1018 sin aleación y puede cementarse, por lo que se usa en piezas maquinadas que luego se templan superficialmente.

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

RegiónSistemaDesignaciónNormaCoincidencia
USAAISI/SAE1117SAE J403; ASTM A29 / A108Mismo material
UNSG11170—Mismo material
UKBS 970214M15Total Materia lo asocia con 1117 y 15SMn13 (de forma implícita). Total Materia también incluye 210M15 y EN7A. La norma BS 970 está retirada a favor de las normas europeas.BS 970-1Equivalente más cercano
Serie EN heredada de la BS 970EN202Nombre obsoleto incluido junto con 214M15.—Equivalente más cercano
EUNombre según EN 10027-115SMn13Acero de cementación de corte libre. Carbono 0.12–0.18 %, manganeso 0.90–1.30 %, azufre 0.08–0.18 %.EN ISO 683-4 (antes EN 10087); EN ISO 683-7 (antes EN 10277-3)Equivalente más cercano
Número según EN 10027-21.0725Número de material del 15SMn13.EN ISO 683-4; EN ISO 683-7Equivalente más cercano
DIN (antiguo)15S10 (1.0710)Nombre alemán obsoleto que Total Materia asocia con el 1117 y el SUM31. Verifique la composición antes de sustituirlo.—Equivalente más cercano
IndiaIS 1570 (Parte 3)14C14S14Carbono 0.10–0.18 %, manganeso 1.20–1.50 %, azufre 0.10–0.18 %.IS 1570 (Part 3):1979; IS 4431Equivalente más cercano
IS 1570 (designación antigua)14Mn1S14Nombre indio obsoleto del 14C14S14.—Equivalente más cercano
JapanJIS G 4804SUM31Los límites de carbono, manganeso y azufre coinciden con el 1117; el fósforo es ≤0.040 % frente a ≤0.030 %.JIS G 4804Equivalente más cercano

Sobre la equivalencia

  • Ningún grado europeo, británico, indio o japonés es idéntico al 1117. El 15SMn13 tiene un rango de carbono ligeramente menor (0.12–0.18 % frente a 0.14–0.20 %), permite más azufre (hasta 0.18 %) y fósforo (≤0.06 %), y tiene un mínimo de manganeso más bajo (0.90 % frente a 1.00 %).
  • El 14C14S14 indio tiene un rango de manganeso más alto (1.20–1.50 %) y un rango de azufre más alto (0.10–0.18 %) que el 1117. Total Materia lo califica como equivalente oficial, pero los límites difieren.
  • El 214M15 del Reino Unido (EN202 anterior) figura como equivalente implícito en Total Materia, que indica para él carbono 0.12–0.18 % y manganeso 1.20–1.60 %, un rango de manganeso más alto que el 1117. No se pudieron leer los límites de fósforo y azufre.
  • El SUM31 de JIS muestra los mismos rangos de carbono, manganeso y azufre que el 1117 (tabla de Kobelco de JIS G 4804; ICAST da lo mismo), pero el fósforo es ≤0.040 % frente a ≤0.030 %. La equivalencia se mantiene como la más cercana por el límite de fósforo más amplio.
  • Los porcentajes de maquinabilidad provienen de gráficas derivadas de AISI que asignan 100 % al 1212. Algunas tablas antiguas usan el B1112 como 100 %; no mezcle cifras entre ambas escalas.

Composición química

Límites de composición, % en masa

Elemento1117EE. UU. · SAE J40315SMn13 (1.0725)UE · EN 10277-3 / EN 10087 (ahora EN ISO 683-4, 683-7)14C14S14India · IS 1570 (Part 3):1979SUM31Japón · JIS G 4804
C0.14–0.200.12–0.180.10–0.180.14–0.20
Si—≤0.400.05–0.30—
Mn1.00–1.300.90–1.301.20–1.501.00–1.30
P≤0.030≤0.06≤0.060≤0.040
S0.08–0.130.08–0.180.10–0.180.08–0.13

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

CondiciónResistencia a la tracciónLímite elásticoAlargamientoDureza
Laminado en caliente (1117)Mínimo estimado, con base en SAE J1397 según ICAST; no se indica el tamaño de la barraICAST SAE J403 / J1397 UNS G11170, laminado en caliente62 ksi (430 MPa)33 ksi (230 MPa)≥23 %121 HB (ICAST lo indica como máximo)
Trefilado en frío (1117)Mínimo estimado, con base en SAE J1397 según ICAST; no se indica el tamaño de la barraICAST SAE J403 / J1397 UNS G11170, trefilado en frío70 ksi (480 MPa)58 ksi (400 MPa)≥15 %137 HB (ICAST lo indica como máximo)
Trefilado en frío y con alivio de tensiones, clase A (1117)Mínimo especificado, ASTM A311 clase AASTM A311 según Total Materia≥60 ksi (≥415 MPa)≥50 ksi (≥345 MPa)≥12 %—
Trefilado en frío +C (15SMn13)Especificado, d >10–16 mmEN 10277-3:2007 según la tabla de Roymech; la norma EN 10277 ya fue reemplazada por EN ISO 683-7, cuyos valores no se consultaron73–116 ksi (500–800 MPa)≥62 ksi (≥430 MPa)≥7 %—
Trefilado en frío +C (15SMn13)Especificado, d >16–40 mmEN 10277-3:2007 según la tabla de Roymech; la norma EN 10277 ya fue reemplazada por EN ISO 683-7, cuyos valores no se consultaron68–112 ksi (470–770 MPa)≥57 ksi (≥390 MPa)≥8 %—
Trefilado en frío +C (15SMn13)Especificado, d >40–63 mmEN 10277-3:2007 según la tabla de Roymech; la norma EN 10277 ya fue reemplazada por EN ISO 683-7, cuyos valores no se consultaron67–99 ksi (460–680 MPa)≥51 ksi (≥350 MPa)≥9 %—
Laminado en caliente o normalizado (14C14S14)Rango especificado, secciones de hasta 150 mmIS 1570 (Parte 3):1979, tabla 264–78 ksi (440–540 MPa)—≥22 %—
Trefilado en frío (14C14S14)Resistencia a la tracción mínima especificada, barras de hasta 20 mmIS 1570 (Parte 3):1979, tabla 3≥86 ksi (≥590 MPa)—≥10 %—
Trefilado en frío (14C14S14)Resistencia a la tracción mínima especificada, barras de >20–40 mmIS 1570 (Parte 3):1979, tabla 3≥75 ksi (≥520 MPa)—≥11 %—

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

  • La maquinabilidad se califica en alrededor de 91 % en la escala AISI, donde el 1212 es 100 %, frente a 78 % para el 1018 en la misma gráfica (Enerpac, Engineering Toolbox).
  • Resulfurado: se añade 0.08–0.13 % de azufre para que la viruta se rompa y mejore la vida de la herramienta. Ese mismo azufre reduce la ductilidad transversal y limita la soldabilidad y el conformado.
  • Bajo carbono (0.14–0.20 %) con 1.00–1.30 % de manganeso: el núcleo permanece blando después del temple superficial, y la capa cementada alcanza una alta dureza superficial.
  • El trefilado en frío eleva la resistencia muy por encima del estado laminado en caliente. ICAST indica una resistencia a la tracción mínima estimada de 480 MPa trefilado en frío, frente a 430 MPa laminado en caliente.
  • El 11L17 es la versión con plomo del mismo grado; el plomo aporta una mejora adicional de maquinabilidad.

Tratamiento térmico

  • Normalizado: alrededor de 880–920 °C (1615–1690 °F) (Total Materia).
  • Recocido blando: alrededor de 650–700 °C (1200–1290 °F) (Total Materia).
  • Cementación: alrededor de 880–980 °C (1615–1795 °F) (Total Materia).
  • Temple del núcleo: alrededor de 890–910 °C (1635–1670 °F); temple superficial: alrededor de 780–820 °C (1435–1510 °F) (Total Materia).
  • Revenido después del temple: alrededor de 150–200 °C (300–390 °F) (Total Materia).
  • Forja en caliente: alrededor de 950–1250 °C (1740–2280 °F) (Total Materia).

Usos habituales

  • Pasadores, espárragos, casquillos y accesorios maquinados en tornos automáticos
  • Ejes y husillos cementados para obtener una superficie dura y resistente al desgaste
  • Componentes de válvulas, bombas e ingeniería general
  • Piezas automotrices que requieren maquinado rápido y temple superficial

Aceros de fácil maquinado

Grados similares comparados

GradoC %Mn %Resistencia a la tracción, primera condición indicada
1117 / 15SMn130.14–0.201.00–1.3062 ksi (430 MPa)
1144 / 44SMn280.40–0.481.35–1.6597 ksi (670 MPa)
1215 / 11SMn37≤0.090.75–1.0578 ksi (540 MPa)
12L14 / 11SMnPb30≤0.150.85–1.1557 ksi (390 MPa)

Composición de la norma estadounidense cuando existe; en los demás casos, la primera norma indicada en la página de cada grado. Las condiciones de resistencia difieren entre grados; abra la página de cada grado para ver la tabla completa.

Preguntas resueltas

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el equivalente del acero 1117?

Los nombres más cercanos son 15SMn13 (1.0725) en Europa, 214M15 (EN202 anterior) en el Reino Unido, 14C14S14 en la India y SUM31 en Japón. Ninguno es idéntico: cada uno difiere en los límites de carbono, manganeso o azufre, por lo que conviene confirmar la composición al sustituirlo.

¿Es mejor el 1117 que el 1018 para maquinado?

Sí. En la gráfica AISI que asigna 100 % al 1212, el 1117 obtiene 91 % y el 1018 obtiene 78 %. El azufre añadido rompe la viruta y prolonga la vida de la herramienta, a costa de algo de ductilidad y soldabilidad.

¿Se puede cementar el 1117?

Sí. Tiene 0.14–0.20 % de carbono, por lo que primero se maquina y luego se cementa y se templa. Total Materia indica cementación a alrededor de 880–980 °C, temple superficial desde 780–820 °C y revenido a 150–200 °C.

¿Es el 15SMn13 igual al 1117?

Son equivalentes cercanos, pero no la misma especificación. El 15SMn13 tiene 0.12–0.18 % de carbono, 0.90–1.30 % de manganeso y 0.08–0.18 % de azufre, frente a 0.14–0.20 %, 1.00–1.30 % y 0.08–0.13 % del 1117.

¿Es soldable el 1117?

Normalmente no se suelda. El azufre que da el comportamiento de fácil maquinado también limita la soldabilidad; Macsteel señala lo mismo para el grado similar 230M07. Si se requiere soldar, elija un acero de cementación no resulfurado, como el 1018 o el 8620.

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1018El 1018 es un acero de bajo carbono, sin aleación, con 0.15–0.20 % de carbono y 0.60–0.90 % de manganeso, muy usado como barra estirada en frío para piezas mecanizadas y endurecidas superficialmente.1215 / 11SMn37El 1215 es un acero de bajo carbono resulfurado y refosforizado para tornos automáticos, con hasta 0.09 % de carbono, 0.26–0.35 % de azufre y 0.04–0.09 % de fósforo.12L14 / 11SMnPb30El 12L14 es un acero de bajo carbono resulfurado y refosforizado, con 0.15–0.35 % de plomo añadido, que se califica con alrededor de 170 % de maquinabilidad frente al 1212 al 100 %.1144 / 44SMn28El 1144 es un acero de medio carbono resulfurado, con 0.40–0.48 % de carbono, 1.35–1.65 % de manganeso y 0.24–0.33 % de azufre.8620 / 20NiCrMo2-2El 8620 es un acero de níquel-cromo-molibdeno de baja aleación, con alrededor de 0.20 % de carbono, que se suministra para carburación y da una capa dura sobre un núcleo tenaz en engranes, ejes y pasadores.1020 / C22EEl 1020 es un acero de bajo carbono con alrededor de 0.20 % de carbono, que se usa en ejes, pasadores, soportes y piezas soldadas o endurecidas superficialmente.Números SAE / AISIUn número SAE/AISI de cuatro dígitos, como 1045 o 4140, designa un acero al carbono o aleado según su composición química: los dos primeros dígitos identifican la familia del acero y los dos últimos indican el contenido nominal de carbono en centésimas de porcentaje.Nombres y números según la EN 10027Los aceros europeos llevan dos identificadores según la EN 10027: un nombre de acero (parte 1), como S235JR, C45 o 42CrMo4, que describe el uso o la composición química del acero, y un número de material (parte 2), como 1.0503 o 1.7225.BS 970 y la serie ENLa BS 970 nombra los aceros con un código de seis caracteres, como 080M40: los tres primeros dígitos indican el tipo de acero, la letra indica cómo se especifica el acero y los dos últimos dígitos indican el contenido de carbono.IS 1570 y designaciones indiasLos nombres de acero indios siguen el código de símbolos de letras de la IS 1762 (parte 1), que usan los programas de la IS 1570: la 45C8 significa unos 0.45% de carbono, C para acero al carbono y unos 0.8% de manganeso, mientras que los nombres aleados como la 40Cr4Mo3 indican cada elemento con una cifra de contenido multiplicada.Designaciones de acero JISLos símbolos JIS de acero empiezan con la letra S (de acero) y agregan letras para la familia del acero o su uso, pero el número significa cosas distintas en cada norma.Temple y revenidoEl temple y revenido endurece el acero enfriándolo rápidamente desde el rango de austenita para formar martensita, y luego lo recalienta por debajo de Ac1 para cambiar algo de dureza por tenacidad.

Referencias

Fuentes

  1. ICAST: SAE J403 / SAE J1397 UNS G11170, trefilado en frío — Composición según SAE J403 y propiedades estimadas según J1397; también incluye SUM 31 como nombre JIS.
  2. ICAST: SAE J403 / SAE J1397 UNS G11170, laminado en caliente
  3. Registro de Total Materia: SAE 1117 (SAE J403:2014) — Composición, dureza y equivalencias, incluidos 14C14S14, 214M15, EN202, EN7A y SUM 31.
  4. Total Materia: ASTM A311 1117 clase A — Mínimos para trefilado en frío con alivio de tensiones, y la regla de alivio de tensiones a 288 °C.
  5. Registro de Total Materia: B.S. 214 M 15 — Composición y equivalencias (SAE y AISI 1117, 15SMn13, 1.0725, SUM 31).
  6. Registro de Total Materia: JIS SUM 31 (G 4804:2021) — Límites de carbono, manganeso y fósforo; equivalencias.
  7. Total Materia: registro de tratamiento térmico del 1117 — Rangos de normalizado, recocido, cementación, temple y revenido.
  8. Roymech: productos de acero calibrado según EN 10277, aceros de corte libre — Composición y propiedades en trefilado en frío de 11SMn30, 11SMnPb30, 11SMn37, 11SMnPb37, 15SMn13 y 44SMn28, por rango de diámetro.
  9. IS 1570 (Parte 3):1979, Programas para aceros forjados: aceros de corte libre al carbono y al carbono-manganeso (copia pública) — Composición y límites de resistencia a la tracción para 10C8S10, 14C14S14, 25C12S14, 40C10S18, 11C10S25 y 40C15S12.
  10. Enerpac: gráfica de calificaciones de maquinabilidad de metales (AISI, porcentaje de un acero de maquinado libre de referencia) — Incluye 1018 78 %, 1117 91 %, 1144 76 % (recocido 85 %), 1212 100 %, 12L14 170 %, 1215 136 %. Su nota al pie todavía cita el B1112 como referencia.
  11. Engineering Toolbox: maquinabilidad de los metales — Mismas calificaciones AISI (1117 91 %, 1144 76 %, 1215 136 %, 12L14 170 %).
  12. PMPA Craftsman's Cribsheet 58: maquinabilidad relativa de los materiales — Indica que los aceros al carbono y aleados se comparan con el 1212 al 100 %.
  13. Kobelco: tablas de especificaciones de alambrones y barras, aceros de corte libre con azufre y compuestos de azufre según JIS G 4804 (revisión de 2008) — Límites de C, Mn, P, S y Pb según JIS G 4804 para SUM22, SUM23, SUM24L, SUM25, SUM31 y SUM43.
  14. BBN Steel Stores: material equivalente a JIS G4804 — Segunda fuente de los límites de C, Mn, P, S y Pb para JIS SUM23, SUM24L, SUM25, SUM31 y SUM43.
  15. tubemfg: composición química del 15SMn13 y del 44SMn28 (EN 10087) — Segunda fuente de los límites de C, Si, Mn, P y S para 15SMn13 y 44SMn28 (también https://tubemfg.com/eu/15SMn13.html).
  16. Listado de normas: ISO 683-4 (aceros de corte libre, reemplazó a EN 10087) y EN ISO 683-7:2024 (productos calibrados, reemplazó a EN 10277:2018) — Confirma que EN ISO 683-7 reemplaza a EN 10277:2018; ISO 683-4 incluye el 15SMn13 y el 44SMn28 como aceros de corte libre (de.wikipedia.org/wiki/Automatenstahl).

Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.