GRUPO BÖHLER UDDEHOLM

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

ACEROS PARA MÁQUINAS : PROPIEDADES, TRATAMIENTOS

TÉRMICOS Y APLICACIONES

PRÁCTICAS

ÖHB LERACEROS ESPECIALES

GRUPO BÖHLER UDDEHOLM

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

ACEROS PARA ELEMENTOS DE

MÁQUINAS Y APLICACIONES

• CARACTERÍSTICAS

• CLASIFICACIÓN

• DEFINICIONES

• ACEROS PARA MAQUINAS

• CONTROL DE CALIDAD

TENACIDAD

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

RESISTENCIA A LA FATIGA

RESISTENCIA A LA TORSIÓN

RESISTENCIA A LA CORROSIÓN

RESISTENCIA AL DESGASTE

RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS

CARACTERÍSTICAS

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

GRUPO BÖHLER UDDEHOLM

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

DEFINICIONES

• ENSAYO DE TRACCIÓN

• ENSAYO DE DUREZA

• RESISTENCIA A LA FATIGA

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ESFUERZO

DEFORMACIÓN

sB

sFs

E

RESISTENCIA A LA FATIGA

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

La fatiga es un fenómeno que origina la fractura bajo

esfuerzos repetidos o fluctuantes, con un valor

máximo menor que la resistencia a la tracción del

material (25 – 50% en los aceros).

RESISTENCIA A LA FATIGA

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

r = 100

r = 25

r = 6,5

25

90°

500

400

300

200

100

N/mm2

104 105 106 107 108

Número de ciclos hasta la rotura

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

sB 650 N/mm 2

Ø 25

RESISTENCIA A LA FATIGA

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

0

20

40

60

80

100

40 60 80 100 120 140 160

Resistencia a la tracción en kg/mm2

Dis

min

ució

n d

e l

a r

esis

ten

cia

a la f

ati

ga %

rectificado espejo

Influ

en

cia

de

med

io c

orro

siv

oIn

fluen

cia

del a

cab

ad

os

up

erfic

ial

GRUPO BÖHLER UDDEHOLM

ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A.

ACEROS PARA MÁQUINAS

• ACEROS DE BONIFICACIÓN

• ACEROS DE CEMENTACIÓN

• ACEROS DE NITRURACIÓN

• ACEROS PARA MUELLES

• ACEROS RESISTENTES A LA ABRASIÓN

• ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS

• ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS

• ACEROS RESISTENTES A LA CORROSIÓN

POR TEMPERATURA

¡ Bienvenidos a nuestra

planta !

Somos técnicos e

ingenieros.

Nuestra experiencia y

conocimientos están

a vuestro servicio.

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE BONIFICACIÓN

Alto límite de fluencia, resistencias a la tracción,

fatiga, excelente tenacidad; luego de ser

BONIFICADOS (Templados y revenidos).

Uniformidad de las propiedades mecánicas a

través de toda la sección.

Para elementos de máquinas con mayores

secciones transversales: aleaciones de cromo,

níquel o molibdeno, entre otros.

Para dimensiones pequeñas, los aceros al

carbono

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE BONIFICACIÓN:

APLICACIONES

VCN (BÖHLER V155):

Acero de alta resistencia. Piezas

exigidas de grandes secciones

transversales. Ejes de

propulsión, barras de conexión,

eje piñón, ejes de torsión,

cigueñales, rotores, ejes de

transmisión, pernos SAE grado 8,

DIN grado 10 y 12.

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE BONIFICACIÓN:

APLICACIONES

VCL (BÖHLER V320):

Acero de alta resistencia. Piezas exigidas de

medianas secciones transversales. Cigueñales de

prensas excéntricas, engranajes de alta velocidad,

ejes de bombas, ejes dentados, pernos SAE grado 8,

DIN grado 10 y 12.

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE BONIFICACIÓN:

APLICACIONES

H (BÖHLER V945):

Acero al carbono. Elementos

de máquinas de pocas

exigencias mecánicas. Ejes,

árboles de transmisión,

pasadores, chavetas, pernos

SAE grado 2 (recocido), grado

5 (bonificado).

TEMPLE Y REVENIDO

(BONIFICACIÓN) AUMENTA LA DUREZA DEL MATERIAL

AUMENTA RESISTENCIA MECANICA

AUMENTA RESISTENCIA AL DESGASTE

AIRE

BAÑO

ACEITEAGUA

T

C

Tiempo t

800-1200TEMPLE

REVENIDO

BAÑO DE SALES

TEMPLE AL ACEITE

TEMPLE AL AGUA

Necesito un perno SAE GRADO 8… Para mi suegra que

se ha vuelto LOCA!!

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

VCL

VCN

58,8

Acero de medio

carbono templadoy revenido

¼ - 1

1 - 1 ½

25 RC

19 RC

34 RC

30 RC

H1

VCN2

2

810,9

Acero aleado demedio carbonotemplado yrevenido

¼ -1 ½ 33 RC 39 RC 1

VCL1

12,9Acero aleado demedio carbono

templado yrevenido

¼ -1 ½ 39 RC 44 RC VCN1

VCL1

2

14,6

5,8 Acero de bajo omedio carbono

¾ - 1 ½

¼ - ¾ 80 RB

100 RB

100 RB

90 RB70 RB¼ -1 ½

RockwellDureza

medio carbonoAcero de bajo o

GRADOSAEJ429

DIN ISO898

MATERIAL DiámetroNominal MIN. MAX.

AceroRecomendado

E 920

70 RBH

1Requiere de tratamiento térmico adicional de temple y revenido.

2

dureza necesaria).

No requiere tratamiento térmico adicional (pues ya vienen bonificados con la

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Profundidad de temple (mm)

Du

reza (

HR

C)

H

VCL

VCN

PLANTA DE TRATAMIENTOS

TERMICOS - LIMA

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE CEMENTACIÓN

Aceros con bajo contenido de carbono ( de 0,05 a

0,25).

Se utilizan en partes de máquinas que giran o

deslizan a velocidad y por tanto, requieren una

gran dureza superficial que le otorgue resistencia

al desgaste y simultáneamente buena tenacidad o

resistencia al impacto debido a los esfuerzos

dinámicos a que están sometidos.

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES

BÖHLER E230 – ECN : De alta tenacidad hasta el

núcleo y alta resistencia al desgaste (cementado).

Ejemplos: Ruedas dentadas,

engranajes, chavetas, piñones,

cigüeñales, ejes piñón de alta

exigencia. Piezas de cualquier

dimensión que deban ser

cementadas, en las que no se

permite mayores deformaciones

en el tratamiento térmico y en

las que se requiere una óptima

resistencia en el núcleo (90 –

130 kg/mm2).

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES

BÖHLER BP280 – BARRA PERFORADA:

De buena tenacidad hasta el núcleo y resistencia

al desgaste (cementado). También es posible de

bonificar para algunas aplicaciones.

Ejemplos:

Engranajes, cremalleras,

cuerpos de bombas,

anillos, separadores, ejes

huecos, rodillos, levas,

bocinas.

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES

BÖHLER E920 – SAE 1020:

Acero de bajo carbono (no aleado). Limitada

resistencia al desgaste y muy escasa tenacidad

en el núcleo. Se aplica en piezas pequeñas y de

formas regulares en las que pueden admitirse

mayores deformaciones en tratamiento térmico.

Ejemplos:

Palancas, acoples, tornillos, bocinas, partes

prensadas o matrizadas, partes de cadenas.

ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE CEMENTACIÓN: APLICACIONES

Existen factores que determinan el espesor

de la capa cementada entre los cuales se

pueden destacar los siguientes:

- El tipo de material que se va cementar.

- Espesor del diente (módulo).

- Tolerancia

Existen además algunas fórmulas como la

propuesta por CASILLAS que indica:

Profundidad Cementación (mm) = 0,235 x Módulo

C

AIRE

T

C

Tiempo t

850 - 950

Mantenimiento

CEMENTACION

TEMPLE REVENIDO

C

C

C

C

C

C

C

A

A

B

B

C

C D

D

PROCESOS DE CEMENTACIÓN

ACEROS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS

PROCESOS DE CEMENTACIÓN

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Definición

En los procesos térmicos de

temple o cementación no es

posible lograr la

transformación a martensita.

Por esta razón se someten

los aceros a temperaturas

inferiores a la temperatura

ambiente para procurar una

mayor transformación.

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Tipos

La práctica identifica dos tipos fundamentales:

• Tratamiento Sub-Cero: “Ligero” a temperaturas

del orden de -80ºC.

• Tratamiento Criogénico: “Profundo” a

temperaturas del orden de -190ºC.

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas

• Aumenta dureza

• Eleva resistencia al desgaste

• Incrementa estabilidad dimensional

• Disminuye las tensiones residuales

• Incrementa la resistencia a la corrosión

• Mayor resistencia a la fatiga

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas

DUREZA HRC: 63 64 64 64DUREZA HRC: 60 62 62 60

CON SUB-CEROCONVENCIONAL

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas

Acero BÖHLER K100

Acero: BÖHLER K100

CON SUB-CEROCONVENCIONAL

SIN SUB-CERO

840 CORTES 6926 CORTES

TRATAMIENTOS CRIOGÉNICOS: Ventajas

ACEROS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS

PROCESO SUB-CERO

T

C

Tiempo t

TEMPLE

REVENIDO

SUB-CERO

• AUMENTA DUREZA

• ELEVA RESISTENCIA AL DESGASTE

• INCREMENTA ESTABILIDAD DIMENSIONAL

• MAYOR RESISTENCIA A LA FATIGA

• DISMINUYE LAS TENSIONES RESIDUALES

ACEROS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS

PROCESO SUB-CERO

A nivel mundial, actualmente el proceso

de Sub-cero es usual en engranajes de

altas exigencias.

En el Perú se viene utilizando de manera

exitosa desde hace tres años.

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE NITRURACIÓN

Todas las aleaciones ferrosas se pueden nitrurar.

Los aleantes particularmente importantes para

este proceso termoquímico son el cromo y

aluminio que forman nitruros muy resistentes.

El proceso de nitruración TENIFER, consiste en

mantener las piezas en un medio en cual se

produce la difusión de nitrógeno en el acero.

La dureza y el espesor total de las capas

dependen del tipo de acero.

TOTAL DE CAPA NITRURADA

Tenifer 580 C

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 0,5 1 2 3

Tiempo de tratamiento en horas

Ca

pa

nit

rura

da

tota

l en

mm

o

E 920

V 945

34Cr4

V 320

50CrV4

E 115

V 155

K 100

W 302

GG

A 604

NITRURACIÓN EN BAÑO DE SALES: TENIFER

DISTRUBUCIÓN DE DUREZATenifer 580 C, 2 horas

200

400

600

800

1000

1200

0 0,1 0,2 0,3 0,4Profundidad de penetración mm

Du

reza

Vic

kers

H

V0,3

kg

/mm

2o

K 100

W 302

0,5

GG V 945

V 320

NITRURACIÓN EN BAÑO DE SALES: TENIFER

INCREMENTO DE LA RESISTENCIA A LA

FATIGA

Recubrimiento

de cromo

Estado Natural

90 min TF1 AB1

(400°C) W + Lapeado

20min AB1 W

C45N

Probeta entallada =2. = 10/7mm

Re

sis

ten

cia

a la f

ati

ga

500

N/mm2

100

200

300

400

104 105 106 107

Ciclos

RESISTENCIA A LA CORROSIÓN

100

75

50

25

0

88h

88h

88h 88h

72h72h

336h336h

ASTM B -- 117 Niebla salinaÁrea superficial corroída

Cromo duro Niquelado

Temperatura de superficie

Condiciones de ensayo: eje, tiempo (h) en pulg.

Nitruración TENIFER

ACEROS PARA ELEMENTOS DE MÁQUINAS

ACEROS DE NITRURACIÓN

Óptimas propiedades de deslizamiento junto a

una elevada resistencia al desgaste, hasta 500 ºC.

Eleva la resistencia a la fatiga frente a esfuerzos

de flexión y torsión.

Muy alta resistencia a la corrosión.

Estabilidad dimensional, las piezas deberán estar

distensionadas y limpias.

Escasa formación de óxidos por rozamiento en

piezas ajustadas.

Se aplica en piezas ya bonificadas y con sus

dimensiones finales.

PLANTA DE TRATAMIENTOS

TERMICOS - LIMA

APLICACIONES

AMUTIT S (BOEHLER K460)

AMUTIT S (BOEHLER K460) ESPECIAL K (BOEHLER K100)

VCN (BOEHLER V155) ANT. 316L (BOEHLER A200)

Para buscar cualquier información:

www.bohlerperu.com

www.acerosbohler.com