Materiales y grados
Acero para nitruración 31CrMoV9 / 1.8519
El 31CrMoV9 (1.8519) es un acero de nitruración de cromo-molibdeno-vanadio con 0.27–0.34% de carbono y 2.30–2.70% de cromo, que se suministra templado y revenido y se nitrura después del mecanizado. Los datos de fábrica indican una superficie nitrurada de unos 650–800 HV o más, según el proceso.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | AMS (nombre comercial Nitralloy 135 Modified) | AMS 6470Ningún grado SAE/AISI equivale al 31CrMoV9. El AMS 6470 (1.6Cr-0.35Mo-1.13Al, 0.38–0.43C) es el acero de nitruración habitual en EE. UU., pero es una aleación con aluminio, con menos cromo y sin vanadio. Equipare solo por función. | SAE AMS 6470 | Equivalente más cercano |
| EU | Nombre según EN 10027-1 | 31CrMoV9 | EN 10085; EN ISO 683-5 | Mismo material |
| Número según EN 10027-2 | 1.8519 | EN 10085; EN ISO 683-5 | Mismo material | |
| Japan | JIS G 4053 | SACM645Acero de nitruración japonés, pero contiene 0.70–1.20% de aluminio, 1.30–1.70% de cromo y no tiene vanadio. La tabla de Kobelco lo empareja con ISO 41CrAlMo7-4, no con el 31CrMoV9. Equipare solo por función. | JIS G 4053 | Equivalente más cercano |
Sobre la equivalencia
- Ningún grado SAE/AISI, BS 970 ni IS es un equivalente verificado del 31CrMoV9. La ficha de Swiss Steel no enumera equivalentes ASTM, JIS ni BS para el 1.8519.
- EE. UU.: el AMS 6470 (Nitralloy 135 Modified, 1.6Cr-0.35Mo-1.13Al, 0.38–0.43C) es el acero de nitruración habitual en EE. UU. Tiene aluminio y no tiene vanadio, así que solo equivale por función.
- Reino Unido: el 897M39 (EN40C) no es el 31CrMoV9. Total Materia lo asocia al 40CrMoV13-9 (1.8523), con 3.00–3.50% de cromo, y Roymech lo indica con alrededor de 3.25% de aleación. El 905M39 (EN41B) es el tipo con aluminio: 0.35–0.43% de carbono, 1.40–1.80% de cromo y 0.90–1.30% de aluminio (West Yorkshire Steel). No se indica ninguna notación británica.
- India: IS 1570 (Parte 4):1988 enumera el 40Cr7Al10Mo2 (0.35–0.45% C, 1.50–1.80% Cr, 0.10–0.25% Mo, 0.90–1.30% Al) y el 40Cr13Mo10V2 (0.35–0.45% C, 3.00–3.50% Cr, 0.90–1.10% Mo, 0.15–0.25% V). Ninguno coincide con el 31CrMoV9. No se indica ninguna notación india.
- Japón: el SACM645 contiene aluminio (0.70–1.20%), y la tabla de Kobelco lo asocia con ISO 41CrAlMo7-4. Es el acero de nitruración JIS más cercano, pero no un equivalente.
- Vanadio: West Yorkshire Steel indica 0.10–0.25%, mientras que la ficha de Swiss Steel indica 0.10–0.20%. Aquí se usa el valor de la acería.
- Las dos acerías indican la dureza nitrurada de forma distinta: Swiss Steel da 650–800 HV 0.5 y Dörrenberg da al menos 800 HV. La dureza depende del proceso de nitruración, de la temperatura y de la carga de medición.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | 31CrMoV9 (1.8519)UE · EN ISO 683-5 (análisis de colada, según lo publicado por Swiss Steel) | SACM645Japón · JIS G 4053 (según la tabla de Kobelco; equivalencia solo funcional) |
|---|---|---|
| C | 0.27–0.34 | 0.40–0.50 |
| Si | ≤0.40 | 0.15–0.50 |
| Mn | 0.40–0.70 | ≤0.60 |
| P | ≤0.025 | ≤0.030 |
| S | ≤0.035 | ≤0.030 |
| Cr | 2.30–2.70 | 1.30–1.70 |
| Ni | — | ≤0.25 |
| Mo | 0.15–0.25 | 0.15–0.30 |
| V | 0.10–0.20 | — |
| Al | — | 0.70–1.20 |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Recocido blandoDureza máxima especificadaFicha técnica de Dörrenberg, 1.8519 | — | — | — | ≤248 HB |
| Templado y revenido (+QT)Diámetro de 16–40 mm; límite elástico y alargamiento son mínimos; Z ≥35%, KV ≥25 J a temperatura ambiente (Swiss Steel)EN ISO 683-5, según las fichas técnicas de Dörrenberg y Swiss Steel | 160–189 ksi (1100–1300 MPa) | ≥131 ksi (≥900 MPa) | ≥9 % | — |
| Templado y revenido (+QT)Diámetro de 40–100 mm; límite elástico y alargamiento son mínimos; Z ≥40%, KV ≥30 J a temperatura ambiente (Swiss Steel indica 40–80 mm)EN ISO 683-5, según las fichas técnicas de Dörrenberg y Swiss Steel | 145–174 ksi (1000–1200 MPa) | ≥116 ksi (≥800 MPa) | ≥10 % | — |
| Templado y revenido (+QT)Diámetro de 100–160 mm; límite elástico y alargamiento son mínimos; KV ≥35 JEN ISO 683-5:2021, según la ficha técnica de Dörrenberg | 131–160 ksi (900–1100 MPa) | ≥102 ksi (≥700 MPa) | ≥11 % | — |
| Templado y revenido (+QT)Diámetro de 160–250 mm; límite elástico y alargamiento son mínimos; KV ≥40 JEN ISO 683-5:2021, según la ficha técnica de Dörrenberg | 123–152 ksi (850–1050 MPa) | ≥94 ksi (≥650 MPa) | ≥12 % | — |
| Nitrurado, nitruración gaseosaDureza superficial; Swiss Steel indica 650–800 HV 0.5 según la temperatura de nitruración (típico, no garantizado)Ficha técnica del Swiss Steel Group, 31CrMoV9+QT+SH | — | — | — | 650–800 HV 0.5 |
| NitruradoDureza superficial; Dörrenberg indica un mínimo después de la nitruraciónFicha técnica de Dörrenberg, 1.8519 | — | — | — | ≥800 HV |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- Acero de nitruración sin aluminio, aleado con cromo, molibdeno y vanadio (Dörrenberg: acero de nitruración aleado con CrMoV).
- Swiss Steel indica que se usa en engranes, bielas y ejes que se nitruran por su alto desgaste y sus cargas dinámicas.
- Suministrado templado y revenido: la barra pelada de acabado brillante de Swiss Steel está templada y revenida, con un tamaño de grano superior a 5 (ASTM E112).
- Swiss Steel estima la resistencia a la fatiga por flexión en aproximadamente la mitad de la resistencia a la tracción, unos 500 MPa con una resistencia a la tracción cercana a 1100 MPa (calculado).
- Swiss Steel indica una densidad de 7.73 kg/dm³ y un módulo de elasticidad de 210 GPa. Su proceso de temple individual para barras cubre diámetros de 15–80 mm.
- Las fuentes consultadas no indicaron la profundidad de la capa nitrurada, la temperatura de nitruración ni el tiempo. Tómelos de los datos de proceso del tratador térmico.
Tratamiento térmico
- Recocido blando: 680–720 °C con enfriamiento en horno, 248 HB máximo (Dörrenberg).
- Normalizado: 870–900 °C, enfriamiento al aire (Dörrenberg). West Yorkshire Steel indica 860–900 °C.
- Temple: 840–880 °C en aceite o agua (Dörrenberg). Revenido según el diagrama de revenido del proveedor; West Yorkshire Steel indica 540–680 °C.
- La nitruración sigue al temple y al revenido, después del mecanizado. Swiss Steel indica nitruración gaseosa con una dureza superficial de 650–800 HV 0.5 según la temperatura de nitruración.
- Trabajo en caliente (West Yorkshire Steel): iniciar el forjado a 1050 °C y no forjar por debajo de 930 °C. Enfriar muy lentamente después del forjado.
Usos habituales
- Engranes, bielas y ejes que necesitan resistencia al desgaste nitrurada (Swiss Steel)
- Husillos sometidos a alta presión, tornillos, piezas de control, pernos y cigüeñales (Dörrenberg)
- Herramientas mecanizadas prerrevenidas y luego nitruradas a unos 800 HV (West Yorkshire Steel)
Aceros aleados y de cementación
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| 31CrMoV9 | 0.27–0.34 | 0.40–0.70 | 2.30–2.70 | ≤0.25 | 160–189 ksi (1100–1300 MPa) |
| 4130 / 25CrMo4 | 0.28–0.33 | 0.40–0.60 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 85–110 ksi (590–760 MPa) |
| 4135 / 34CrMo4 | 0.33–0.38 | 0.70–0.90 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 145–174 ksi (1000–1200 MPa) |
| 4140 / 42CrMo4 | 0.38–0.43 | 0.75–1.00 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 95.0 ksi (655 MPa) |
| 4145 | 0.43–0.48 | 0.75–1.00 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | ≥140 ksi (≥965 MPa) |
| 4150 / 50CrMo4 | 0.48–0.53 | 0.75–1.00 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 106.0 ksi (731 MPa) |
| 4340 / EN24 | 0.38–0.43 | 0.60–0.80 | 0.70–0.90 | 1.65–2.00 | 108 ksi (745 MPa) |
| 5140 / 41Cr4 | 0.38–0.43 | 0.70–0.90 | 0.70–0.90 | ≤0.25 | 82.7 ksi (570 MPa) |
| 6150 / 51CrV4 | 0.48–0.53 | 0.70–0.90 | 0.80–1.10 | ≤0.40 | 97.2 ksi (670 MPa) |
| 8640 / SNCM240 | 0.38–0.43 | 0.75–1.00 | 0.40–0.60 | 0.40–0.70 | 145–205 ksi (1000–1413 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
¿Qué es el 31CrMoV9?
El 31CrMoV9 (1.8519) es un acero de nitruración con 0.27–0.34% de carbono, 2.30–2.70% de cromo, 0.15–0.25% de molibdeno y 0.10–0.20% de vanadio. Se compra templado y revenido, se mecaniza y luego se nitrura para endurecer la superficie.
¿Cuál es el equivalente del 31CrMoV9?
Ninguna norma indica un equivalente verificado en EE. UU., Reino Unido, India o Japón. El SACM645 en Japón y el AMS 6470 (Nitralloy 135 Modified) en EE. UU. son aceros de nitruración, pero contienen aluminio y difieren en cromo y vanadio.
¿Qué dureza alcanza el 31CrMoV9 después de la nitruración?
Swiss Steel indica 650–800 HV 0.5 por nitruración gaseosa, según la temperatura de nitruración. Dörrenberg indica un mínimo de 800 HV después de la nitruración. La dureza depende del proceso, así que pida al tratador térmico el perfil de la capa.
¿El 31CrMoV9 es igual al EN40C o al 897M39?
No. El 897M39 (EN40C) se enumera como 40CrMoV13-9 (1.8523), con 3.00–3.50% de cromo, lo que corresponde a un acero distinto. El 905M39 (EN41B) es un acero de nitruración con aluminio.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- Swiss Steel Group, ficha técnica del acero de nitruración 31CrMoV9+QT+SH — Composición según EN ISO 683-5, propiedades en estado templado y revenido, dureza superficial nitrurada, condición de suministro y propiedades físicas.
- Dörrenberg Edelstahl, ficha técnica 1.8519 / 31CrMoV9 — Análisis típico, propiedades en estado templado y revenido por diámetro (EN ISO 683-5:2021), tratamiento térmico y dureza nitrurada mínima.
- Kobelco: tablas de especificaciones de alambrón y barras (aceros aleados de la norma JIS G 4053 para estructuras de máquinas, revisión del 20 de noviembre de 2008; aceros para pernería JIS G 4107) — Tablas de composición JIS y tabla de equivalencias JIS a ISO/AISI.
- IS 1570 (Parte 4):1988, tablas para aceros forjados y aceros aleados (copia pública) — Límites de composición de la tabla 1 y notas al pie con equivalencias de los grados AISI y DIN.
- West Yorkshire Steel, 31CrMoV9 — Composición, rangos de forjado, normalizado, temple y revenido.
- West Yorkshire Steel, acero de nitruración 905M39 — Composición del grado de nitruración con aluminio 905M39.
- SAE AMS6470P: acero, nitruración, 1.6Cr-0.35Mo-1.13Al (0.38–0.43C) (135 Mod) — Solo el título de la norma; el texto de la especificación no se consultó.
- Total Materia, B.S. 897 M 39 — El 897M39 equivale al EN40C y al 40CrMoV13-9; composición parcial.
- Total Materia, DIN 31 CrMoV 9 — Composición y lista de equivalencias (no se ven entradas JIS, IS ni SAE).
- Roymech, aceros BS 970 de muestra — EN40C asociado con el 897M39.
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.