Materiales y grados
ASTM A193 grado B8 / B8M, acero inoxidable austenítico para pernos (304, 316, A2-70, A4-70)
Los grados ASTM A193 B8 y B8M son pernos de acero inoxidable austenítico fabricados con AISI 304 (B8) y AISI 316 (B8M). La clase 1 se solubiliza con 75 ksi de resistencia a la tracción, y la clase 2 se endurece por deformación para lograr mayor resistencia, que disminuye al aumentar el diámetro.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | ASTM A193/A193M | Grade B8 (Class 1, 1A, 2)Pernos austeníticos de tipo 304. La clase 1A se solubiliza en condición terminada; la clase 2 se endurece por deformación. | ASTM A193/A193M | Mismo material |
| ASTM A193/A193M | Grade B8M (Class 1, 1A, 2)Pernos inoxidables de tipo 316, con 2.00–3.00% de molibdeno. | ASTM A193/A193M | Mismo material | |
| AISI/SAE (tipo de acero) | 304 (UNS S30400) para B8; 316 (UNS S31600) para B8MA193 enumera los tipos de acero según su número AISI y UNS. Los tipos de acero se tratan en las páginas del 304 y del 316. | ASTM A193/A193M | Equivalente | |
| UK | BS EN ISO 3506-1 | A2-70 / A4-70BSI adopta ISO 3506. Las clases A2 (tipo 304) y A4 (tipo 316) de clase 70 tienen requisitos de resistencia más bajos que la clase 2 de B8, y son una especificación distinta. | BS EN ISO 3506-1 | Equivalente más cercano |
| EU | Nombre según EN 10269 | X5CrNi18-10 (1.4301) para B8; X5CrNiMo17-12-2 (1.4401) para B8MEN 10269 incluye las condiciones solubilizada y trabajada en frío (+C700), con propiedades a temperatura elevada y a baja temperatura. No es la misma especificación de pedido que A193. | EN 10269 | Equivalente más cercano |
| EN ISO 3506-1 | A2-70 / A4-70Clases de propiedades ISO para pernos, tornillos y espárragos inoxidables: 700 MPa de tracción y 450 MPa de límite de prueba para la clase 70. | EN ISO 3506-1 | Equivalente más cercano | |
| India | IS 1367 (Parte 14) | Parte 14 (clases de propiedades A2 / A4)La parte 14 de la norma india de elementos de fijación es idéntica a ISO 3506 (se revisó la sección de tuercas). Los proyectos indios suelen nombrar B8 o B8M por su designación ASTM. | IS 1367 (Part 14):2023 | Equivalente más cercano |
| Japan | JIS B 1054-1 | A2-70 / A4-70Norma japonesa de propiedades de elementos de fijación inoxidables, comparada con ISO 3506-1. | JIS B 1054-1:2013 | Equivalente más cercano |
| JIS G 4303 | SUS304 / SUS316Aceros inoxidables en barra con los que se fabrican los pernos inoxidables. Los requisitos de propiedades del perno provienen de otra norma. | JIS G 4303 (barra) | Equivalente más cercano |
Sobre la equivalencia
- B8 y B8M son especificaciones de pedido para tornillería fabricada con aceros de tipo 304 y 316. Los aceros en sí se tratan en las páginas del 304 y del 316, por lo que los nombres de A193 aparecen aquí como “igual” y los nombres de acero como “equivalente”.
- A2-70 y A4-70 de ISO 3506 son las clases inoxidables métricas más comunes. Corresponden a aceros de tipo 304 y 316, pero tienen requisitos de resistencia propios. Su resistencia se parece a la de B8 clase 2 de 1 a 1¼ in, no a la de la clase 1 (515 MPa); el requisito propio es de 700 MPa de tracción y 450 MPa de límite de prueba. No los use uno por el otro sin revisarlo.
- A2 y A4 no coinciden exactamente con B8 y B8M. A2 es un acero de tipo 304 y A4 de tipo 316, pero las fuentes difieren sobre qué tipos de acero entran en A2 y A4. Revise el grado de acero en el certificado.
- EN 10269 X5CrNi18-10 y X5CrNiMo17-12-2 son 1.4301 y 1.4401 en barra para elementos de fijación. Su límite elástico solubilizado (mínimo de 190 y 200 MPa) está ligeramente por debajo de la clase 1 de A193 (205 MPa).
- India: IS 1367 (Parte 14) sigue ISO 3506. BIS registra la sección de tuercas como idéntica a ISO 3506-2:2020. Registra la sección de pernos (Sec 1) como idéntica a ISO 3506-1:2009 en su edición de 2018, sustituida después por una edición de 2023.
- Japón: JIS B 1054-1:2013 es la contraparte japonesa de ISO 3506-1. SUS304 y SUS316 (JIS G 4303) son los aceros en barra.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | B8 (304)EE. UU. · ASTM A193/A193M, grado B8 (análisis de colada) | B8M (316)EE. UU. · ASTM A193/A193M, grado B8M (análisis de colada) | X5CrNi18-10 (1.4301)UE · EN 10269 (análisis de colada) | X5CrNiMo17-12-2 (1.4401)UE · EN 10269 (análisis de colada) |
|---|---|---|---|---|
| C | ≤0.08 | ≤0.08 | ≤0.07 | ≤0.07 |
| Si | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 |
| Mn | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 |
| P | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.045 |
| S | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.015 | ≤0.015 |
| Cr | 18.0–20.0 | 16.0–18.0 | 17.0–19.5 | 16.5–18.5 |
| Ni | 8.0–11.0 | 10.0–14.0 | 8.0–10.5 | 10.0–13.0 |
| Mo | — | 2.00–3.00 | — | 2.00–2.50 |
| N | — | — | ≤0.10 | ≤0.10 |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Clase 1 y 1D (solubilizado de carburos), B8 y B8MMínimos especificados, todos los diámetros. Alargamiento 30%, reducción de área 50%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥75 ksi (≥515 MPa) | ≥30 ksi (≥205 MPa) | ≥30 % | ≤ 223 HBW / ≤ 96 HRB |
| Clase 1A (solubilizado en condición terminada), B8A y B8MAMínimos especificados, todos los diámetros. Alargamiento 30%, reducción de área 50%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥75 ksi (≥515 MPa) | ≥30 ksi (≥205 MPa) | ≥30 % | ≤ 192 HBW / ≤ 90 HRB |
| B8 clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro hasta ¾ in (hasta M20). Alargamiento 12%, reducción de área 35%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥125 ksi (≥860 MPa) | ≥100 ksi (≥690 MPa) | ≥12 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| B8 clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro de más de ¾ a 1 in (más de M20 a M24). Alargamiento 15%, reducción de área 35%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥115 ksi (≥795 MPa) | ≥80 ksi (≥550 MPa) | ≥15 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| B8 clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro de más de 1 a 1¼ in (más de M24 a M30). Alargamiento 20%, reducción de área 35%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥105 ksi (≥725 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | ≥20 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| B8 clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro de más de 1¼ a 1½ in (más de M30 a M36). Alargamiento 28%, reducción de área 45%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥100 ksi (≥690 MPa) | ≥50 ksi (≥345 MPa) | ≥28 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| B8M clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro hasta ¾ in (hasta M20). Alargamiento 15%, reducción de área 45%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥110 ksi (≥760 MPa) | ≥95 ksi (≥655 MPa) | ≥15 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| B8M clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro de más de ¾ a 1 in (más de M20 a M24). Alargamiento 20%, reducción de área 45%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥100 ksi (≥690 MPa) | ≥80 ksi (≥550 MPa) | ≥20 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| B8M clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro de más de 1 a 1¼ in (más de M24 a M30). Alargamiento 25%, reducción de área 45%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥95 ksi (≥655 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | ≥25 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| B8M clase 2 (solubilizado de carburos y endurecido por deformación)Mínimos especificados, diámetro de más de 1¼ a 1½ in (más de M30 a M36). Alargamiento 30%, reducción de área 45%.ASTM A193/A193M, vía Torqbolt | ≥90 ksi (≥620 MPa) | ≥50 ksi (≥345 MPa) | ≥30 % | ≤ 321 HBW / ≤ 35 HRC |
| EN 10269 X5CrNi18-10, solubilizado (+AT)Especificado, diámetro hasta 160 mm; el límite elástico y el alargamiento son mínimos. Resiliencia KV2 de al menos 100 J a 20 °C. Solo como comparación.EN 10269, vía Torqbolt | 73–102 ksi (500–700 MPa) | ≥28 ksi (≥190 MPa) | ≥45 % | — |
| EN 10269 X5CrNi18-10, trabajado en frío (+C700)Especificado, diámetro hasta 35 mm; el límite elástico y el alargamiento son mínimos. Resiliencia KV2 de al menos 80 J a 20 °C. Solo como comparación.EN 10269, vía Torqbolt | 102–123 ksi (700–850 MPa) | ≥51 ksi (≥350 MPa) | ≥20 % | — |
| EN 10269 X5CrNiMo17-12-2, solubilizado (+AT)Especificado, diámetro hasta 160 mm; el límite elástico y el alargamiento son mínimos. Resiliencia KV2 de al menos 100 J a 20 °C. Solo como comparación.EN 10269, vía Torqbolt | 73–102 ksi (500–700 MPa) | ≥29 ksi (≥200 MPa) | ≥40 % | — |
| Clase de propiedades ISO 3506 70 (A2-70, A4-70)Mínimos especificados para pernos, tornillos y espárragos. La clase 80 es de 800 MPa de tracción y 600 MPa de límite de prueba. Solo como comparación.BS EN ISO 3506, vía SCI Advisory Desk AD 342 | ≥102 ksi (≥700 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | — | — |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- B8 es un acero de tipo 304 (18–20% de cromo, 8–11% de níquel). B8M es un acero de tipo 316 con 2.00–3.00% de molibdeno, que mejora la resistencia a los cloruros y a la picadura. Vea las páginas del 304 y del 316 para los aceros.
- Los pernos de clase 1 están solubilizados, lo que mantiene disueltos los carburos de cromo para conservar la resistencia a la corrosión. Su resistencia es baja, con 75 ksi de tracción y 30 ksi de límite elástico, y no depende del diámetro.
- Los pernos de clase 2 están solubilizados y luego endurecidos por deformación, normalmente por estirado en frío de la barra. Su resistencia es mayor, pero depende del diámetro: el B8 clase 2 tiene 125 ksi de tracción hasta ¾ in y 100 ksi de 1¼ a 1½ in, porque el trabajo en frío alcanza menos a las barras más grandes.
- En A193, las medidas de clase 2 se limitan a 1½ in. Un espárrago de clase 2 se marca con SH después del símbolo del grado (B8SH, B8MSH) para distinguirlo de la clase 1. La práctica anterior, que todavía figura en A320, era una línea debajo de la marca del grado.
- Los pernos austeníticos conservan la ductilidad a baja temperatura. ASTM A320 incluye B8 y B8M para servicio a baja temperatura sin ensayo de impacto hasta unos −325 °F (−198 °C); por debajo de esa temperatura, A320 también exige ensayo de impacto para ellos. Revise el código de diseño para el esfuerzo admisible a temperatura.
- Los pernos inoxidables se agarrotan en las tuercas inoxidables. Normalmente se especifican lubricante y un grado de tuerca distinto (A194 grado 8 para B8, 8M para B8M).
- ASTM A193 advierte a los compradores que lean con atención su apéndice sobre endurecimiento por deformación cuando se pida la clase 2, porque la resistencia depende del trabajo en frío y del diámetro.
Tratamiento térmico
- Clase 1 y 1D: solubilizado de carburos. Clase 1A: solubilizado de carburos en condición terminada, de modo que la rosca y la forma final se tratan juntas.
- Clase 2: solubilizado de carburos y luego endurecido por deformación. El estirado en frío da la resistencia, y cuanto menor es el diámetro, mayor es el efecto.
Usos habituales
- Bridas, válvulas y uniones atornilladas expuestas a la corrosión en plantas químicas, alimentarias y marinas (B8M donde haya cloruros)
- Uniones criogénicas y de baja temperatura en tuberías inoxidables
- Pernos de clase 2 cuando se necesita más resistencia que en la clase 1 sin cambiar el acero
- Se combina con tuercas A194 grado 8 (B8) o grado 8M (B8M)
Aceros para pernos
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| A193 B8 / B8M | ≤0.08 | ≤2.00 | 18.0–20.0 | 8.0–11.0 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
| A193 B7 | 0.37–0.49 | 0.65–1.10 | 0.75–1.20 | — | ≥125 ksi (≥860 MPa) |
| A193 B16 | 0.36–0.47 | 0.45–0.70 | 0.80–1.15 | — | ≥125 ksi (≥860 MPa) |
| A320 L7 | 0.38–0.48 | 0.75–1.00 | 0.80–1.10 | — | ≥125 ksi (≥860 MPa) |
| A194 2H | ≥0.40 | ≤1.00 | 0.80–1.10 | ≤0.40 | 73–94 ksi (500–650 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 la diferencia entre A193 B8 y B8M?
B8 se fabrica con acero inoxidable 304 y B8M con 316, que agrega 2.00–3.00% de molibdeno. B8M resiste mejor los cloruros y la picadura, por lo que es la opción habitual en servicios marinos y químicos. Ambos se ofrecen en clase 1 (solubilizado) y clase 2 (endurecido por deformación).
¿Cuál es la diferencia entre la clase 1 y la clase 2 de A193 B8?
La clase 1 solo se solubiliza con carburos, con 75 ksi de tracción mínima y 30 ksi de límite elástico en todas las medidas. La clase 2 también se endurece por deformación, y alcanza 125 ksi de tracción hasta ¾ in para B8, pero la resistencia disminuye al aumentar el diámetro y la clase se limita a 1½ in. La clase 2 se marca con SH después del símbolo del grado (por ejemplo, B8SH); la práctica anterior era una línea debajo del símbolo.
¿A193 B8M es lo mismo que A4-70?
No. Ambos son pernos inoxidables de tipo 316, pero A4-70 es una clase de propiedades ISO 3506 (700 MPa de tracción, 450 MPa de límite de prueba) y B8M es un grado de pedido ASTM. B8M clase 1 tiene 515 MPa de tracción, y B8M clase 2 depende del diámetro. Son similares en uso, pero no son intercambiables en un plano.
¿Qué tuerca debe usarse con A193 B8M?
Las tuercas A194 grado 8M son la pareja habitual de B8M, y la grado 8 para B8. Las roscas inoxidables sobre roscas inoxidables pueden agarrotarse, por lo que normalmente se usa lubricante.
¿Puede usarse B8 a baja temperatura?
Sí. El acero inoxidable austenítico conserva su tenacidad a baja temperatura, por eso ASTM A320 incluye B8 y B8M para servicio criogénico y no exige ensayo de impacto para ellos hasta unos −325 °F (−198 °C); por debajo de esa temperatura, A320 también exige ensayo de impacto para ellos. Los valores de la clase 2 siguen las reglas de diámetro.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- ASTM International, alcance y resumen de A193/A193M (tornillería de acero aleado y de acero inoxidable para servicio de alta temperatura o alta presión) — Alcance, familias de grados, tuercas y equivalencias con A320; las tablas completas son de pago.
- Torqbolt, ASTM A193/A193M grados B7, B7M, B16, B8, B8M — Composición, resistencia por banda de diámetro, temperatura mínima de revenido y requisitos suplementarios, transcritos de A193.
- Hex Technology, The Stud Guide: B7s, B16s y otros materiales comunes para pernos — Rangos de servicio típicos, emparejamientos de tuercas y notas de selección de grado de un fabricante de elementos de fijación.
- Torqbolt, resumen de los aceros para pernos según EN 10269 — Grados cubiertos por EN 10269 y composiciones y propiedades de X5CrNi18-10, X5CrNiMo17-12-2, C35E y 21CrMoV5-7.
- SCI Advisory Desk AD 342, elementos de fijación de acero inoxidable — BS EN ISO 3506, grados A2 y A4, clases de propiedades 50/70/80 y sus resistencias.
- Projectmaterials, ¿qué es ASTM A320? — Resumen de L7, L7M y L43, energía de impacto, grados de tuerca y usos típicos en GNL y etileno.
- Bureau of Indian Standards, IS 1367 (Parte 14/Sec 2):2023, idéntica a ISO 3506-2:2020 — La norma india de elementos de fijación inoxidables sigue ISO 3506; este registro corresponde a la sección de tuercas.
- DIN Media, JIS B 1054-1:2013 Propiedades mecánicas de elementos de fijación de acero inoxidable resistentes a la corrosión, Parte 1 — Título, año y contraparte ISO 3506-1 de la norma japonesa de elementos de fijación inoxidables.
- Standards.ie (tienda de NSAI), EN 10269:2013 Aceros y aleaciones de níquel para elementos de fijación con propiedades especificadas a temperatura elevada y/o baja — Título, alcance y estado de la norma CEN.
- ASTM A193/A193M-10a, copia alojada del texto completo de la norma — Composición de B8 y B8M, resistencia de las clases 1, 1A y 2 por diámetro en pulgadas y en métrico, marcado de la Tabla 5 (clase 2 = sufijo SH). Edición de 2010, revisada por el verificador independiente.
- Allfasteners (Australia), juegos de espárragos B8 y B8M según A193/A194 — Espárragos de clase 2 identificados por la marca de cabeza B8SH y B8MSH.
- Bureau of Indian Standards, IS 1367 (Parte 14/Sec 1):2018, idéntica a ISO 3506-1:2009 (sustituida por la edición de 2023) — Registro de BIS para la sección de pernos, tornillos y espárragos de la norma india de elementos de fijación inoxidables.
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.