Acero 8620 / 20NiCrMo2-2: composición, propiedades y equivalentes

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

Región	Sistema	Designación	Norma	Coincidencia
USA	AISI/SAE	8620	SAE J404; ASTM A29 / A322	Mismo material
	UNS	G86200	—	Mismo material
UK	BS 970	805M20Listado frente al 8620 por Vulcan y Elgin. La BS 970 fue retirada en favor de las normas europeas.	BS 970-3:1991	Equivalente
	Serie EN heredada de la BS 970	EN362Nombre reemplazado del 805M20.	—	Equivalente
	BS 970	805H20Variante con una banda de templabilidad garantizada. Ovako lista el 805H22 para la misma familia.	BS 970 (partes anteriores; no incluidas en BS 970-3:1991)	Equivalente más cercano
EU	Nombre según EN 10027-1	20NiCrMo2-2Carbono 0.17–0.23 %, níquel 0.40–0.70 %, cromo 0.35–0.70 %.	EN 10084:2008	Equivalente
	Número según EN 10027-2	1.6523Número de material de 20NiCrMo2-2.	EN 10084	Equivalente
	Nombre según EN 10027-1	20NiCrMoS2-2 (1.6526)La misma aleación, con un rango de azufre controlado para maquinado.	EN 10084	Equivalente más cercano
	DIN (antiguo)	21NiCrMo2Nombre alemán reemplazado del 1.6523, todavía visto en planos antiguos.	DIN 1654-3	Equivalente
India	IS 4432	20Ni2Cr2Mo2La composición es esencialmente la del 8620. La IS 4432 es la norma india para aceros de cementación.	IS 4432:1988	Equivalente
Japan	JIS G 4053	SNCM220Carbono 0.17–0.23 %, manganeso 0.60–0.90 %, níquel 0.40–0.70 %, cromo 0.40–0.60 %, molibdeno 0.15–0.25 %.	JIS G 4053	Equivalente
	JIS G 4052	SNCM220HVersión del SNCM220 con templabilidad garantizada.	JIS G 4052	Equivalente más cercano
	JIS (designación antigua)	SNCM21Nombre japonés reemplazado del SNCM220, todavía impreso en fichas técnicas antiguas.	—	Equivalente

Sobre la equivalencia

El 8620 y el 20NiCrMo2-2 son equivalentes cercanos, pero no la misma especificación. El 20NiCrMo2-2 admite 0.35–0.70 % de cromo y 0.65–0.95 % de manganeso, frente al 0.40–0.60 % y 0.70–0.90 % del 8620; y la EN 10084 limita más el fósforo y el azufre (0.025 % y 0.035 %, frente a 0.035 % y 0.040 %).
Las fuentes británicas citan el 805M20 (BS 970-3:1991) y el EN362 antiguo. Saarstahl también lista el 806M20, Ovako lista el 805H22 y Elgin lista el 805H20. Los grados H agregan una banda de templabilidad garantizada. El 805M20 es el más citado de forma consistente.
El 20NiCrMoS2-2 (1.6526) es la misma aleación con un rango de azufre definido para maquinado; para fines de pedido es un equivalente, pero no idéntico en azufre.
La IS 4432 designa este grado como 20Ni2Cr2Mo2. Sus límites coinciden con los del SAE 8620, salvo fósforo y azufre, que se limitan ambos a 0.035 %.
El SNCM220 (JIS G 4053) coincide de cerca con el 8620. El SNCM220H (JIS G 4052) agrega una banda de templabilidad. El SNCM21 es el nombre japonés reemplazado.
El 16MnCr5 y el 20MnCr5 no son sustitutos. Son aceros de manganeso-cromo sin níquel, con diferente templabilidad y resistencia del núcleo.
Los límites de EN 10084 aquí son los de EN 10084:2008 (silicio ≤0.40 %). La ISO 683-3:2019 da silicio de 0.15–0.40 % y cobre ≤0.40 %.
Las fuentes difieren en el silicio del 8620 en la fila de SAE J404: AZoM y H2ABC (ASTM A29) dan 0.15–0.35 %, mientras que Elgin y Engineering Toolbox dan 0.15–0.30 %.

Composición química

Límites de composición, % en masa

Elemento	8620EE. UU. · SAE J404	805M20Reino Unido · BS 970-3:1991, tabla 15 (también según la lista de Textron)	20NiCrMo2-2 (1.6523)UE · EN 10084:2008	20Ni2Cr2Mo2India · IS 4432:1988	SNCM220Japón · JIS G 4053
C	0.18–0.23	0.17–0.23	0.17–0.23	0.18–0.23	0.17–0.23
Si	0.15–0.35	0.10–0.40	≤0.40	0.15–0.35	0.15–0.35
Mn	0.70–0.90	0.60–0.95	0.65–0.95	0.70–0.90	0.60–0.90
P	≤0.035	≤0.040	≤0.025	≤0.035	≤0.030
S	≤0.040	≤0.050	≤0.035	≤0.035	≤0.030
Cr	0.40–0.60	0.35–0.65	0.35–0.70	0.40–0.60	0.40–0.60
Ni	0.40–0.70	0.35–0.75	0.40–0.70	0.40–0.70	0.40–0.70
Mo	0.15–0.25	0.15–0.25	0.15–0.25	0.15–0.25	0.15–0.25

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

Condición	Resistencia a la tracción	Límite elástico	Alargamiento	Dureza
Recocido (+A), como se suministraDureza máxima especificada, condición de suministro según EN 10084Fichas técnicas de Saarstahl y Ovako	—	—	—	≤212 HB
Recocido, típicoValores típicos, no mínimosAZoM, acero AISI 8620 (UNS G86200)	77 ksi (530 MPa)	56 ksi (385 MPa)	—	149 HB
Normalizado, redondo de 13 mmValores típicos, no mínimosFicha técnica del acero aleado grado 8620 de Elgin	92 ksi (635 MPa)	52 ksi (360 MPa)	26 (calibre de 50 mm) %	183 HB
Núcleo después de la cementación, templado, revenido a 200 °C (20NiCrMo2-2)Resistencia mínima a la tracción, d ≤16 mmFicha técnica de Saarstahl	≥160 ksi (≥1100 MPa)	—	—	—
Núcleo después de la cementación, templado, revenido a 200 °C (20NiCrMo2-2)Resistencia mínima a la tracción, d de 16–40 mmFicha técnica de Saarstahl	≥116 ksi (≥800 MPa)	—	—	—
Núcleo después de la cementación, templado, revenido a 200 °C (20NiCrMo2-2)Resistencia mínima a la tracción, d de 40–100 mmFicha técnica de Saarstahl	≥102 ksi (≥700 MPa)	—	—	—
Núcleo de probeta cementada y templada (20Ni2Cr2Mo2)Diámetro de 16 mm; rangos de tracción, mínimos de límite elástico y alargamiento; alargamiento sobre longitud de calibre de 5.65√AIS 4432:1988, tabla 4	123–174 ksi (850–1200 MPa)	≥87 ksi (≥600 MPa)	≥8 %	—
Núcleo de probeta cementada y templada (20Ni2Cr2Mo2)Diámetro de 30 mm; rangos de tracción, mínimos de límite elástico y alargamientoIS 4432:1988, tabla 4	116–167 ksi (800–1150 MPa)	≥80 ksi (≥550 MPa)	≥9 %	—
Núcleo de probeta cementada y templada (20Ni2Cr2Mo2)Diámetro de 63 mm; rangos de tracción, mínimos de límite elástico y alargamientoIS 4432:1988, tabla 4	109–152 ksi (750–1050 MPa)	≥75 ksi (≥520 MPa)	≥10 %	—

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

Acero de níquel-cromo-molibdeno de bajo carbono, diseñado para cementarse: la capa alcanza hasta unos 62 HRC mientras el núcleo se mantiene tenaz (Vulcan).
Ovako lo describe para piezas muy esforzadas, con una resistencia a la tracción del núcleo de 700–900 MPa, y lo indica como apto para temple directo.
Swiss Steel indica que el 20NiCrMo2-2 se usa en muchas piezas cementadas automotrices y de máquinas en general, sobre todo en Norteamérica con el nombre SAE 8620.
Swiss Steel describe el 20NiCrMo2-2 como generalmente soldable. La soldadura normalmente se hace antes de la cementación.
El índice de maquinabilidad es 65 en la escala en la que el AISI 1212 es 100, laminado en caliente y estirado en frío (AZoM).
Temperaturas de transformación: Ac1 de unos 730 °C, Ac3 de unos 830 °C, Ms de unos 440 °C (Swiss Steel); Ovako indica Ac1 723 °C, Ac3 827 °C y Ms 400 °C.

Tratamiento térmico

Trabajo en caliente: de unos 1100–850 °C (Saarstahl, Swiss Steel); la IS 4432 indica 1150–850 °C para sus grados.
Normalizado: de unos 850–880 °C (Saarstahl) o 860–890 °C (Ovako), con enfriamiento al aire.
Recocido blando: de unos 650–700 °C, con enfriamiento en horno (Saarstahl); Ovako indica 600–670 °C durante 2 horas.
Cementación: de unos 880–980 °C (Saarstahl); Swiss Steel recomienda 900–950 °C y la IS 4432 indica 890–940 °C.
Temple del núcleo: de unos 860–900 °C, en aceite o agua (Saarstahl); la IS 4432 indica 830–870 °C para el 20Ni2Cr2Mo2.
Temple superficial: de unos 780–820 °C, en aceite o agua (Saarstahl, IS 4432).
Temple directo desde la cementación: de unos 850–880 °C (Swiss Steel); la IS 4432 indica 810–840 °C para un temple simple.
Revenido: de unos 150–200 °C (Saarstahl) o 170–210 °C (Swiss Steel).

Usos habituales

Engranes, piñones y ruedas cónicas
Engranes cónicos motrices y flechas de transmisión
Levas, flechas estriadas y mandriles
Pasadores, bujes, manguitos y trinquetes
Pasadores de cadena y sujetadores que necesitan una superficie dura

Aceros aleados y de cementación

Grados similares comparados

Grado	C %	Mn %	Cr %	Ni %	Resistencia a la tracción, primera condición indicada
8620 / 20NiCrMo2-2	0.18–0.23	0.70–0.90	0.40–0.60	0.40–0.70	77 ksi (530 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)
4320 / SNCM420	0.17–0.22	0.45–0.65	0.40–0.60	1.65–2.00	84.1 ksi (580 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

¿Cuál es el equivalente del acero 8620?

20NiCrMo2-2 (1.6523) en Europa, 805M20 (EN362 antiguo) en el Reino Unido, 20Ni2Cr2Mo2 según la IS 4432 en India y SNCM220 en Japón. Son equivalentes cercanos, con límites ligeramente distintos de cromo, manganeso e impurezas.

¿El 8620 es igual al 20NiCrMo2-2?

No exactamente. Ambos son aceros de níquel-cromo-molibdeno para cementación, pero el 20NiCrMo2-2 admite 0.35–0.70 % de cromo y 0.65–0.95 % de manganeso, y la EN 10084 fija límites más estrictos de fósforo y azufre. Normalmente se tratan como intercambiables.

¿El 8620 se puede soldar?

Es un acero de bajo carbono y, en general, es soldable, pero las soldaduras y las zonas afectadas por el calor no se cementarán ni endurecerán como el metal base. Soldar primero y luego cementar y templar.

¿Qué dureza puede alcanzar el 8620 después de la cementación?

La capa puede alcanzar hasta unos 62 HRC. El núcleo se mantiene mucho más blando y tenaz, con una resistencia a la tracción de unos 700–900 MPa en secciones típicas, según Ovako.

¿Cuál es la diferencia entre el 8620 y el 4140?

El 8620 tiene alrededor de 0.20 % de carbono y se cementa para endurecer solo la superficie. El 4140 tiene alrededor de 0.40 % de carbono y se endurece en toda su sección por temple y revenido.

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Referencias

Fuentes

SAE J404: composiciones químicas de los aceros aleados SAE — Rige los límites de composición del 8620; los valores aquí son los tabulados por AZoM.
IS 4432:1988 Aceros de cementación (copia pública) — Grados, composición (tabla 1), propiedades del núcleo de probetas cementadas (tabla 4) y guía de tratamiento térmico.
Kobelco: tablas de normas de alambrón y barras (aceros aleados JIS G 4053 para estructuras de máquinas) — Tablas de composición JIS G 4053 (revisión de 2008).
Ficha técnica de Saarstahl: 20NiCrMo2-2 / 20NiCrMoS2-2 — Designaciones internacionales, análisis típico, tratamiento térmico y resistencia mínima a la tracción después del temple.
Ficha técnica de Swiss Steel (Deutsche Edelstahlwerke): 1.6523 / 1.6526 — Composición EN 10084, dureza de suministro, temperaturas de transformación y tratamiento térmico.
Ovako Steel Navigator: 20NiCrMoS2-2 (las designaciones similares incluyen 20NiCrMo2-2 y SAE 8620) — Variante con azufre controlado; designaciones similares, guía de resistencia del núcleo y tratamiento térmico.
AZoM: acero aleado AISI 8620 (UNS G86200) — Composición, propiedades en estado recocido, maquinabilidad y equivalencias.
ASM Alloy Digest SA-879: SAE 8620, 8620H, 8620RH, CEN ISO 20NiCrMo2-2 — Agrupa el 8620, el 20NiCrMo2-2 y el SNCM220 como aceros de cementación (solo resumen).
Elgin: ficha técnica del acero aleado grado 8620 — Propiedades normalizadas y equivalencias (BS 805M20 y 805H20, JIS SNCM21, DIN 1.6523).
Vulcan Engineering Steels: aceros de cementación (8620) — Enumera el 805M20, el EN362, el SNCM220H, composición y usos. Sus límites de silicio y azufre para el 805M20 difieren de los de la BS 970-3:1991 (ver las entradas de BS 970-3 y Textron).
BS 970-3:1991 tabla 15, aceros aleados de cementación (BSI) — 805M20: silicio 0.10–0.40 %, fósforo 0.04 % máximo y azufre 0.05 % máximo.
Textron Steel Alloys: barras redondas de 805M20 — Composición del 805M20 según BS 970-3:1991 (silicio hasta 0.40 %, fósforo 0.040 % máximo, azufre 0.050 % máximo).

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