Acero de cementación 4320 / SNCM420 / 20Ni7Cr2Mo2

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

Región	Sistema	Designación	Norma	Coincidencia
USA	AISI/SAE	4320	SAE J404; ASTM A29 (barra)	Mismo material
	UNS	G43200	—	Mismo material
	AISI/SAE	4320HVersión con banda de templabilidad. Ovako enumera el 4320H y el 4320RH como designaciones similares a su barra 20NiCrMo7.	Grado de banda de templabilidad SAE	Equivalente más cercano
EU	Nombre de grado de Ovako	20NiCrMo7 (Ovako 157)Nombre de Ovako para una barra de cementación tipo 4320. Ovako enumera el ASTM 4320, el 4320H y el 4320RH como designaciones similares. Es un nombre de acería, no una designación EN 10084 en las fuentes consultadas.	Ovako Steel Navigator	Equivalente más cercano
	Nombre según EN 10027-1	17NiCrMo6-4 (1.6566)El níquel es de 1.20–1.50 % y el cromo de 0.80–1.10 %, frente a 1.65–2.00 % y 0.40–0.60 % del 4320. Es el grado EN en el que se basa el 815M17 británico.	EN 10084	Equivalente más cercano
India	IS 1570 / IS 4432	20Ni7Cr2Mo2IS 1570 (Parte 4) indica en una nota al pie que este grado es equivalente al AISI 4320. Los límites de carbono, manganeso, níquel, cromo y molibdeno son los mismos que los del 4320.	IS 1570 (Part 4):1988; IS 4432:1988	Equivalente
Japan	JIS G 4053	SNCM420Kobelco y Misumi enumeran el SNCM420 frente al 4320.	JIS G 4053	Equivalente
	JIS G 4052	SNCM420HVersión con templabilidad garantizada. Misumi la enumera frente al 4320H.	JIS G 4052	Equivalente más cercano

Sobre la equivalencia

El SNCM420 y el 20Ni7Cr2Mo2 son las equivalencias más cercanas por composición. El SNCM420 admite 0.17–0.23 % de carbono, 0.40–0.70 % de manganeso y 0.15–0.30 % de molibdeno, frente a 0.17–0.22 %, 0.45–0.65 % y 0.20–0.30 % del 4320.
La nota al pie 8 de IS 1570 (Parte 4):1988 indica que el 20Ni7Cr2Mo2 es equivalente al AISI 4320. IS 4432 también incluye el 20Ni7Mo2, que no tiene cromo; no los confunda.
Ninguna norma europea tiene el níquel y el cromo del 4320. El 17NiCrMo6-4 (1.6566) tiene menos níquel y más cromo. Ovako vende el 20NiCrMo7 (157C, D, G) como su barra tipo 4320, con límites de fósforo y azufre más estrictos que los de SAE J404.
Reino Unido: no se confirmó ningún grado BS 970 como equivalente directo del 4320. El 815M17 (EN353) y el 822M17 (EN355) son grados de cementación Ni-Cr-Mo con límites propios; véanse las páginas del 815M17 y del 18CrNiMo7-6. No se indica una notación británica.
No confunda el 4320 con el 4340. El 4340 es el grado de temple total de 0.38–0.43 % de carbono; véase su página. El 8620 tiene mucho menos níquel (0.40–0.70 %); véase su página.
Silicio: AZoM indica 0.15–0.30 %. Verificar el valor de ASTM A29 en la orden de compra.

Composición química

Límites de composición, % en masa

Elemento	4320EE. UU. · SAE J404 / ASTM A29 (según la tabla de AZoM)	20NiCrMo7 (157C)UE · Ovako Steel Navigator (variante 157C, límites de acería más estrictos)	17NiCrMo6-4 (1.6566)UE · EN 10084 (según lo publicado por Saarstahl; equivalencia más cercana)	20Ni7Cr2Mo2India · IS 1570 (parte 4):1988 e IS 4432:1988	SNCM420Japón · JIS G 4053 (según la tabla de Kobelco)
C	0.17–0.22	0.17–0.22	0.14–0.20	0.17–0.22	0.17–0.23
Si	0.15–0.30	0.20–0.30	≤0.40	0.15–0.35	0.15–0.35
Mn	0.45–0.65	0.55–0.65	0.60–0.90	0.45–0.65	0.40–0.70
P	≤0.035	≤0.015	≤0.035	—	≤0.030
S	≤0.040	≤0.005	≤0.035	—	≤0.030
Cr	0.40–0.60	0.50–0.60	0.80–1.10	0.40–0.60	0.40–0.60
Ni	1.65–2.00	1.65–2.00	1.20–1.50	1.65–2.00	1.60–2.00
Mo	0.20–0.30	0.23–0.28	0.15–0.25	0.20–0.30	0.15–0.30
V	—	≤0.014	—	—	—

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

Condición	Resistencia a la tracción	Límite elástico	Alargamiento	Dureza
RecocidoValores típicos, no mínimos especificadosAZoM, acero aleado AISI 4320 (UNS G43200)	84.1 ksi (580 MPa)	61.6 ksi (425 MPa)	29 %	163 HB
Templado y revenido (+QT)Ovako 157C/157D, barra redonda de 25 mm; Ovako indica el límite elástico como mínimo y los valores de tracción y dureza como típicosOvako Steel Navigator, ficha del 20NiCrMo7	189 ksi (1300 MPa)	≥174 ksi (≥1200 MPa)	—	360 HB

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

Bajo carbono (0.17–0.22 %) con 1.65–2.00 % de níquel. El acero se cementa y luego se templa, por lo que la capa queda dura y el núcleo se mantiene tenaz.
Ovako describe su grado 157 como un acero de cementación de alta limpieza para componentes de rodamientos y de transmisión.
AZoM califica la maquinabilidad en 60 (AISI 1212 = 100) para barra recocida y estirada en frío. Se maquina bien en estado recocido y es difícil de maquinar una vez templado.
AZoM describe buena soldabilidad para el grado de bajo carbono. Ovako indica un equivalente de carbono de como máximo 0.65 y un Pcm de como máximo 0.36 para el 157C. Soldar una pieza cementada o templada sigue modificando la capa y el núcleo.
Temperaturas de transformación (Ovako 157C): Ms 400 °C, Ac1 704 °C, Ac3 806 °C.

Tratamiento térmico

Ovako 157: forjado en caliente 800–1200 °C; normalizado 860–890 °C, enfriado al aire; recocido blando 600–670 °C durante 2 horas; temple y revenido 840–890 °C en aceite.
Temple de componentes tal como cementados: 780–830 °C en aceite, luego revenido a 160–250 °C (Ovako).
IS 4432 (20Ni7Cr2Mo2): cementar a 890–940 °C; temple directo o simple a 810–840 °C; temple doble, con núcleo a 830–870 °C y capa a 780–820 °C; enfriar en aceite, baño térmico o polímero.
Práctica en EE. UU. (AZoM): normalizar a 872 °C; calentar a 816 °C, temple en aceite y revenir a la dureza deseada; revenido de 205–705 °C; recocer a 872 °C con enfriamiento lento en horno; forjar a 1038–1205 °C.

Usos habituales

Engranajes, piñones y otros componentes de transmisión (Ovako)
Componentes de rodamientos (Ovako)
Piezas cementadas: la IS 4432 cubre barras, palanquillas, varillas y piezas forjadas que se cementan o carbonitruran en la superficie

Aceros aleados y de cementación

Grados similares comparados

Grado	C %	Mn %	Cr %	Ni %	Resistencia a la tracción, primera condición indicada
4320 / SNCM420	0.17–0.22	0.45–0.65	0.40–0.60	1.65–2.00	84.1 ksi (580 MPa)
16MnCr5	0.13–0.18	0.70–0.90	0.70–0.90	≤0.25	≥145 ksi (≥1000 MPa)
18CrNiMo7-6	0.15–0.21	0.50–0.90	1.50–1.80	1.40–1.70	171–206 ksi (1180–1420 MPa)
20MnCr5	0.17–0.22	0.70–0.90	0.70–0.90	≤0.25	≥174 ksi (≥1200 MPa)
655M13 / EN36A	0.08–0.13	0.45–0.65	1.00–1.40	3.00–3.50	102–112 ksi (700–770 MPa)
815M17 / EN353	0.14–0.20	0.60–0.90	0.80–1.20	1.20–1.50	≥174 ksi (≥1200 MPa)
8620 / 20NiCrMo2-2	0.18–0.23	0.70–0.90	0.40–0.60	0.40–0.70	77 ksi (530 MPa)
9310	0.08–0.13	0.45–0.65	1.00–1.40	3.00–3.50	187 ksi (1289 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)

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

¿A qué equivale el acero 4320?

Los grados estándar más cercanos son el SNCM420 en Japón y el 20Ni7Cr2Mo2 en India. IS 1570 (Parte 4) indica que el grado indio es equivalente al AISI 4320. En Europa, el nombre más cercano es el 20NiCrMo7 de Ovako, con el 17NiCrMo6-4 (1.6566) como equivalencia más laxa.

¿Cuál es la diferencia entre el 4320 y el 8620?

El níquel. El 4320 tiene 1.65–2.00 % de níquel y 0.45–0.65 % de manganeso, mientras que el 8620 tiene 0.40–0.70 % de níquel. Ambos tienen alrededor de 0.20 % de carbono y se cementan; el níquel adicional normalmente da al 4320 un núcleo más resistente y tenaz en secciones grandes.

¿El acero 4320 es soldable?

AZoM describe buena soldabilidad para el grado de bajo carbono. Soldar después de cementar o templar cambia la capa y el núcleo, por lo que conviene soldar antes del tratamiento térmico o calificar un procedimiento para la pieza terminada.

¿Qué es el 4320H?

El 4320H es el 4320 suministrado con una banda de templabilidad, de modo que la dureza en el ensayo Jominy de temple por un extremo se mantiene dentro de los límites. Ovako enumera el 4320H y el 4320RH como designaciones similares a su barra 20NiCrMo7.

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Referencias

Fuentes

Ovako Steel Navigator, ficha del 20NiCrMo7 (Ovako 157) — Composición de 157C/157D/157G, designaciones similares (ASTM 4320, 4320H, 4320RH), temperaturas de transformación, tratamiento térmico y valores típicos +QT.
AZoM, acero aleado AISI 4320 (UNS G43200) — Composición, propiedades recocidas, maquinabilidad y tratamiento térmico.
SAE J404: composiciones químicas de los aceros aleados SAE — Rige los límites de composición de la aleación SAE. Los valores aquí son los tabulados por AZoM y por el catálogo de Central Steel & Wire.
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.
Misumi: comparación de normas JIS y de otras normas extranjeras relacionadas — Equivalencias de los grados JIS G 4053 y G 4052 con los nombres ISO, AISI/SAE y EN.
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.
IS 4432:1988 Aceros de cementación (copia pública) — Tabla 1 de composición, tabla 5 de temperaturas de cementación.
Saarstahl, hoja de datos de material 17NiCrMo6-4 / 18NiCrMo6-4 / 17NiCrMoS6-4 / 20NiCrMoS6-4 — Composición EN 10084 del 17NiCrMo6-4.

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