Materiales y grados
Acero de cementación 9310: equivalentes más cercanos 14NiCrMo13-4 (1.6657), 832M13 (EN36C) y 10NiCrMo13-5
El 9310 es un acero de níquel-cromo-molibdeno para cementación, con alrededor de 0.10 % de carbono y 3.25 % de níquel, usado en engranes y ejes aeroespaciales muy esforzados. En Europa no hay un gemelo exacto: el 14NiCrMo13-4 (1.6657) y el nombre de productor 10NiCrMo13-5 son los más cercanos, y también se cita el 832M13 (EN36C) del Reino Unido.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | AISI/SAE | 9310La AMS 6260 es fundida al aire; la AMS 6265 y la 6267 son calidades aeroespaciales refundidas. | SAE J404; AMS 6260 / AMS 6265 / AMS 6267 | Mismo material |
| UNS | G93106 | — | Mismo material | |
| UK | Serie EN heredada de la BS 970 | EN36CNombre reemplazado. Lo citan los distribuidores frente al 9310 y al 14NiCrMo13-4; en algunos listados el molibdeno es mayor que el máximo del 9310. | — | Equivalente más cercano |
| BS 970 | 832M13Grado de níquel-cromo-molibdeno, el hermano con molibdeno del 655M13. La BS 970 fue retirada. | BS 970 (partes anteriores; no incluidas en BS 970-3:1991) | Equivalente más cercano | |
| EU | Grado europeo de productor (nombre al estilo de la EN 10027-1) | 10NiCrMo13-5Nombre usado por Aubert & Duval para su grado 9310 FADCW (AMS 6265); Aubert & Duval y Service Steel Aerospace lo listan frente al 9310 y la AMS 6265. Es una designación de productor, no un grado de la EN 10084. | — | Equivalente más cercano |
| Nombre según EN 10027-1 | 14NiCrMo13-4Ovako lo denomina AISI 9315 en EE. UU. Algunas variantes coinciden con el molibdeno del 9310, otras no. | Euronorm 84 (retirada); grado de acería | Equivalente más cercano | |
| Número según EN 10027-2 | 1.6657Número de material de 14NiCrMo13-4. Listado frente al 9310 por MakeItFrom y Textron. | — | Equivalente más cercano | |
| Nombre según EN 10027-1 | 15NiCr13 (1.5752)Acero de 3 % de níquel sin molibdeno, listado frente al 9310 por voestalpine. Menos cromo que el 9310. | EN 10084 | Equivalente más cercano | |
| India | IS 4432 | 13Ni13Cr3El grado indio más cercano por níquel y cromo; no tiene molibdeno. | IS 4432:1988 | Equivalente más cercano |
| Japan | JIS G 4053 | SNCM815Con molibdeno, pero el níquel es de 4.00–4.50 %, más alto que en el 9310. | JIS G 4053 | Equivalente más cercano |
Sobre la equivalencia
- El 9310 no tiene un gemelo europeo exacto. El 14NiCrMo13-4 (1.6657) es el nombre habitual de estilo EN, pero Ovako lo denomina AISI 9315 y lista variantes con molibdeno de 0.08 % a 0.35 %. Solo las variantes de bajo molibdeno quedan cerca del 9310.
- El 10NiCrMo13-5 es el nombre que Aubert & Duval usa para su 9310 refundido (FADCW, AMS 6265), y Service Steel Aerospace lo lista como designación europea de su 9310. Los productores lo tratan como 9310, pero es una designación de productor y no un grado de la EN 10084, por lo que se muestra como el más cercano. Pida al proveedor la especificación AMS.
- El 832M13 (EN36C) del Reino Unido es un grado de níquel-cromo-molibdeno que los distribuidores citan frente al 14NiCrMo13-4. El 655M13 (EN36A) no tiene molibdeno y tiene menos cromo. voestalpine lista el 9310 frente al 1.5752 / EN36A, pero esos grados no son intercambiables con el 9310 en trabajos aeroespaciales.
- Se muestran dos análisis de 832M13. La fila de Textron es el análisis histórico heredado del EN36C. La fila del distribuidor es el 832M13 de estilo actual (carbono 0.10–0.16 %, cromo 0.70–1.00 %); los distribuidores difieren en fósforo y azufre (0.035–0.040 % y 0.040–0.050 %), así que se muestran los máximos citados más amplios. El 832M13 no figura en la BS 970-3:1991; pertenece a las partes más antiguas de la BS 970.
- El SAE 3310, a veces listado junto al 9310 y al EN36A, es un acero distinto con alrededor de 1.5 % de cromo y sin molibdeno.
- La IS 4432 no incluye un grado indio de cementación con 3 % de níquel y molibdeno. El 13Ni13Cr3 es el más cercano por níquel y cromo.
- El SNCM815 (JIS G 4053) tiene 4.00–4.50 % de níquel, alrededor de 1 % más que el 9310, por lo que solo es el más cercano.
- Carpenter (productor) da fósforo y azufre ≤0.025 % para la AMS 6265 y la 6267. Algunos proveedores, incluido Service Steel Aerospace, piden un límite más estricto de 0.015 %. Pregunte al proveedor qué límite aplica.
- Las fuentes difieren en el silicio del 9310 en la fila de SAE J404: MakeItFrom y titanium.com dan 0.20–0.35 %, mientras que Rickard Metals indica 0.15–0.30 %.
- Las fuentes difieren en el límite elástico del tratamiento A del Lescalloy: Aircraft Materials da 162 ksi (1117 MPa), mientras que Service Steel Aerospace indica 155 ksi, que parece copiado del tratamiento C.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | 9310EE. UU. · SAE J404 (según la tabla de MakeItFrom) | 9310 VAREE. UU. · AMS 6265 (según la lista de Service Steel Aerospace; fósforo y azufre según Carpenter) | 832M13 (EN36C)Reino Unido · BS 970 (edición original), análisis EN36C, histórico (según la lista de Textron) | 832M13Reino Unido · Datos de distribuidores (Hillfoot, Aircraft Materials, c.c.steel, Longhai) | 14NiCrMo13-4UE · Ovako Steel Navigator, variante 253D | 15NiCr13 (1.5752)UE · EN 10084 | 13Ni13Cr3India · IS 4432:1988 | SNCM815Japón · JIS G 4053 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | 0.08–0.13 | 0.07–0.13 | 0.12–0.18 | 0.10–0.16 | 0.12–0.17 | 0.14–0.20 | 0.10–0.15 | 0.12–0.18 |
| Si | 0.20–0.35 | 0.15–0.35 | 0.10–0.35 | 0.10–0.35 | 0.15–0.35 | ≤0.40 | 0.15–0.35 | 0.15–0.35 |
| Mn | 0.45–0.65 | 0.40–0.70 | 0.30–0.60 | 0.35–0.60 | 0.40–0.70 | 0.40–0.70 | 0.40–0.70 | 0.30–0.60 |
| P | ≤0.025 | ≤0.025 | — | ≤0.040 | ≤0.035 | ≤0.025 | ≤0.035 | ≤0.030 |
| S | ≤0.025 | ≤0.025 | — | ≤0.050 | ≤0.040 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.030 |
| Cr | 1.00–1.40 | 1.00–1.40 | 0.60–1.10 | 0.70–1.00 | 1.00–1.45 | 0.60–0.90 | 0.60–1.00 | 0.70–1.00 |
| Ni | 3.00–3.50 | 3.00–3.50 | 3.00–3.75 | 3.00–3.75 | 2.95–3.35 | 3.00–3.50 | 3.00–3.50 | 4.00–4.50 |
| Mo | 0.08–0.15 | 0.08–0.15 | 0.10–0.25 | 0.10–0.25 | 0.08–0.15 | — | — | 0.15–0.30 |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Recocido (825 °C, enfriamiento lento), típicoValor típico, grado FADCW de Aubert & DuvalFicha técnica del FADCW de Aubert & Duval | — | — | — | 217 HB |
| Núcleo, pseudocementado a 927 °C durante 8 h, temple en aceite, revenido a 149 °CPropiedades típicas del núcleo, Lescalloy 9310 refundido por arco en vacío (tratamiento A)Aircraft Materials UK, ficha técnica del Lescalloy 9310 | 187 ksi (1289 MPa) | 162 ksi (1117 MPa) | 15 % | 375 HB |
| Núcleo, pseudocementado a 927 °C durante 8 h, enfriado lentamente, recalentado a 774 °C, temple en aceite, revenido a 149 °CPropiedades típicas del núcleo, Lescalloy 9310 refundido por arco en vacío (tratamiento B)Aircraft Materials UK, ficha técnica del Lescalloy 9310 | 155 ksi (1069 MPa) | 130 ksi (896 MPa) | 15.5 % | 331 HB |
| Núcleo, pseudocementado a 927 °C durante 8 h, enfriado lentamente, recalentado a 829 °C, temple en aceite, revenido a 149 °CPropiedades típicas del núcleo, Lescalloy 9310 refundido por arco en vacío (tratamiento C)Aircraft Materials UK, ficha técnica del Lescalloy 9310 | 175 ksi (1207 MPa) | 155 ksi (1069 MPa) | 16 % | 363 HB |
| Bajo la capa cementada, temple en aceite desde 825 °C, tratamiento criogénico a −70 °C, revenido a 150 °CValores típicos, Aubert & Duval FADCW (10NiCrMo13-5); energía de impacto KV 140 JFicha técnica del FADCW de Aubert & Duval | 167 ksi (1150 MPa) | 131 ksi (900 MPa) | 14 % | — |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- Alta templabilidad gracias al 3 % de níquel, cromo y molibdeno, por lo que se adapta a secciones relativamente grandes y da alta dureza en el núcleo (Service Steel Aerospace).
- El bajo carbono con alta aleación da una diferencia pequeña de dureza del núcleo entre secciones delgadas y gruesas (Service Steel Aerospace).
- Superficie cementada y templada de unos 700 HV (Aubert & Duval), o de unos 60–62 HRC (Service Steel Aerospace), sobre un núcleo tenaz.
- También puede usarse sin cementación, templado y revenido, cuando su resistencia y tenacidad son suficientes (Service Steel Aerospace).
- Los grados aeroespaciales se refunden: la AMS 6265 exige refundición por arco en vacío, la AMS 6267 admite refundición por electroescoria o por electrodo consumible en vacío, y la AMS 6260 es fundida al aire.
- Puntos críticos: Ac1 de unos 690 °C y Ac3 de unos 795 °C (Aubert & Duval).
Tratamiento térmico
- Forja: de unos 1100–900 °C (Aubert & Duval).
- Recocido: unos 825 °C seguido de enfriamiento lento (Aubert & Duval).
- Cementación: unos 900 °C (Aubert & Duval); Service Steel Aerospace indica 1650–1700 °F (900–925 °C).
- Temple: calentar a 825–850 °C y templar en aceite (Aubert & Duval); Service Steel Aerospace indica 1425–1545 °F (775–840 °C).
- Tratamiento criogénico a unos −70 °C después del temple, para piezas aeroespaciales (Aubert & Duval).
- Revenido: unos 140–200 °C para piezas cementadas (Aubert & Duval); Service Steel Aerospace indica 250–350 °F (120–175 °C).
Usos habituales
- Engranes y piñones de motores aeronáuticos
- Engranes de transmisión aeroespaciales
- Flechas y piezas de embrague
- Pasadores de pistón y barras de mandrinado
- Cilindros de laminación de aluminio
Aceros aleados y de cementación
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| 9310 | 0.08–0.13 | 0.45–0.65 | 1.00–1.40 | 3.00–3.50 | 187 ksi (1289 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) |
| 8620 / 20NiCrMo2-2 | 0.18–0.23 | 0.70–0.90 | 0.40–0.60 | 0.40–0.70 | 77 ksi (530 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 9310?
No hay uno exacto. Los más cercanos son el 14NiCrMo13-4 (1.6657) o el 10NiCrMo13-5 en Europa, el 832M13 (EN36C) en el Reino Unido, el 13Ni13Cr3 en India y el SNCM815 en Japón. Cada uno difiere en níquel, cromo o molibdeno, por lo que los trabajos aeroespaciales deben especificar la AMS 6260 o la 6265.
¿El 9310 es igual al EN36?
No. El EN36A (655M13) es un acero de 3 % de níquel sin molibdeno, con 0.70–1.00 % de cromo, mientras que el 9310 tiene 1.00–1.40 % de cromo y 0.08–0.15 % de molibdeno. El EN36C (832M13) agrega molibdeno y es el grado británico más cercano.
¿Para qué se usa el acero 9310?
Piezas cementadas muy esforzadas, principalmente engranes, piñones, flechas y piezas de embrague de motores y transmisiones aeronáuticas, donde se necesitan a la vez una capa dura y un núcleo tenaz de alta resistencia.
¿Cuál es la diferencia entre el 9310 y el 8620?
El 9310 tiene alrededor de 3.25 % de níquel y 1.20 % de cromo, frente a alrededor de 0.55 % de níquel y 0.50 % de cromo en el 8620. La mayor aleación da al 9310 más templabilidad en secciones grandes y un núcleo más resistente y tenaz.
¿Qué significa AMS 6265?
La AMS 6265 es la especificación aeroespacial SAE para barras y forjas de 9310 fabricadas por refundición por arco en vacío. La AMS 6260 cubre la calidad fundida al aire.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- SAE J404: composiciones químicas de los aceros aleados SAE — Rige los límites de composición del 9310; los valores aquí son los tabulados por MakeItFrom.
- 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).
- Aubert & Duval: ficha técnica del FADCW 10NiCrMo13-5 — Enumera el 10NiCrMo13-5 con AISI 9310, UNS G93106 y AMS 6265; propiedades típicas y tratamiento térmico.
- Ovako Steel Navigator (guía de aceros): 14NiCrMo13-4 — Composiciones de variantes; denomina el grado AISI 9315 y lista el 1.6657 y el En36c.
- voestalpine High Performance Metals: ficha técnica del AISI 9310 / 1.5752 / EN36A — Lista el 9310 frente al 1.5752 y al EN36A.
- MakeItFrom: SAE-AISI 9310 (1.6657, G93106), acero Ni-Cr-Mo — Límites de composición SAE y equivalencia con el número EN.
- Service Steel Aerospace: ficha técnica del acero aleado 9310 AMS 6265 VAR — Composición, especificaciones, usos y tratamiento térmico de la AMS 6265.
- Aircraft Materials UK: ficha técnica del Lescalloy 9310 Vac-Arc — Propiedades típicas del núcleo después de la pseudocementación.
- Textron, aleaciones de acero: EN36C / 832M13 / 1.6657 / 14NiCrMo13-4 — Composición del 832M13 y equivalencias.
- AUSA: acero de cementación 15NiCr13 — Composición del 15NiCr13 según la EN 10084.
- Total Materia: acero SAE 3310 — Límites de cromo y carbono del 3310.
- Hillfoot: datos del 832M13 (EN36C) — Composición del distribuidor del 832M13; anota el EN36C según la BS 970 anterior (edición original).
- Aircraft Materials UK: datos del 832M13 (EN36C) — Composición del distribuidor del 832M13.
- c.c.steel: datos del 832M13 — Composición del distribuidor del 832M13.
- Longhai Steel: datos del 832M13 — Composición del distribuidor del 832M13.
- Carpenter Technology: aleación 9310 (AMS 6265 / 6267) — Fósforo y azufre ≤0.025 % para análisis tipo AMS 6265 y 6267.
- Rickard Metals: acero aleado E9310 — Composición nominal del E9310; silicio 0.15–0.30 %.
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.