¿Qué es el 30CrMo4?
30CrMo4 es un acero de aleación de cromo-molibdeno, denominado 1.7216 en el sistema de numeración EN 10027-2. Se suministra como tubos circulares sin costura según EN 10297-1, la norma para tubos circulares de acero sin costura para fines de ingeniería mecánica y general. Las adiciones de cromo y molibdeno le dan al acero una microestructura endurecible, alta resistencia después del templado y revenido, buena resistencia a la fatiga y soldabilidad moderada con un equivalente de carbono de alrededor de 0,50 o menos. Debido a esta combinación, los tubos 30CrMo4 se utilizan donde los componentes soportan cargas dinámicas y deben ser fuertes, resistentes y dimensionalmente precisos.
Composición química
La composición de 30CrMo4 se controla dentro de los siguientes rangos, que siguen los límites de la norma EN 10297-1:
| Elemento | C | Si | Minnesota | P | S | cr | Mes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Contenido, % | 0.26 – 0.34 | Menor o igual a 0,40 | 0.60 – 0.90 | Menor o igual a 0,025 | Menor o igual a 0,035 | 0.80 – 1.15 | 0.15 – 0.30 |
El contenido de carbono en el rango de 0,26 a 0,34% le da al acero suficiente templabilidad para templarlo hasta alcanzar su máxima resistencia en secciones delgadas, mientras que el cromo agrega profundidad de endurecimiento y resistencia al ablandamiento, y el molibdeno refina la respuesta de revenido y mejora la tenacidad. Para el suministro de tubos, el límite de azufre puede endurecerse mediante acuerdo cuando se requiera maquinabilidad o una clasificación de inclusión específica.
Propiedades mecánicas
Los tubos de 30CrMo4 normalmente se entregan en estado templado-y-revenido (+QT). Las propiedades mecánicas dependen del espesor-; Los valores típicos garantizados para espesores de pared comunes son una resistencia a la prueba del 0,2% de al menos 600 MPa, una resistencia a la tracción en el rango de 750 a 950 MPa y un alargamiento mínimo de aproximadamente el 12% en A5. Los requisitos de impacto Charpy se pueden acordar en la etapa de pedido, con valores como un promedio de 35 J a -20 C común para aplicaciones exigentes. Debido a que las propiedades cambian con el tamaño de la sección, los valores exactos garantizados deben leerse en la norma EN 10297-1 para el espesor de pared solicitado.
| Propiedad | Requisito típico (condición QT) |
|---|---|
| Fuerza de prueba Rp0.2, MPa, mín. | 600 |
| Resistencia a la tracción Rm, MPa | 750 – 950 |
| Alargamiento A5, %, mín. | 12 |
| Energía de impacto KV, -20 C, J | 35 (si se acuerda) |
Tratamiento térmico y fabricación.
La ruta de producción estándar es el laminado en caliente seguido del estirado en frío para obtener dimensiones precisas y una superficie mejorada, y luego el tubo se endurece y revende. El enfriamiento se lleva a cabo entre 850 y 880 C en aceite o polímero, seguido del revenido en el rango de 540 a 660 C, que establece el equilibrio final entre resistencia-resistencia. La designación +QT en el certificado confirma este tratamiento. Los tubos soldados de este acero no son un producto normal EN 10297-1; donde se requiere una construcción soldada, es necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura para restaurar las propiedades de la zona afectada por el calor, y el procedimiento de soldadura debe ser calificado.
Tolerancias dimensionales
Las tolerancias de precisión son una razón clave para elegir tubos-estirados en frío. Las tolerancias comerciales típicas son un diámetro exterior de más o menos 0,8 % con un mínimo de 0,4 mm, un espesor de pared de más o menos 8 % con un mínimo de 0,4 mm y una rectitud de 1,2 mm por metro o mejor. Para componentes mecanizados, como ejes y cilindros hidráulicos, el comprador debe indicar si el tubo se suministra en la condición -dibujada o con una superficie mecanizada o rectificada.
Aplicaciones
Los tubos 30CrMo4 se utilizan para componentes de ingeniería de alto-esfuerzo: ejes de transmisión, piezas de cajas de cambios, componentes de dirección, cilindros hidráulicos clasificados para altas presiones, sistemas neumáticos y piezas de máquinas que combinan fuerza con resistencia a la fatiga. También sirven en servicios de temperatura moderadamente elevada-en plantas de energía y procesos donde la temperatura se mantiene por debajo de aproximadamente 500 C. No se recomienda el acero para un servicio prolongado por encima de aproximadamente 550 C, donde el engrosamiento del carburo reduce la resistencia, y no es inherentemente adecuado para servicio ácido (sulfuro de hidrógeno) a menos que se trate y acuerde especialmente.
Pruebas y Certificación
EN 10297-1 requiere pruebas de tracción según EN ISO 6892-1 y, cuando se acuerde, pruebas de impacto según ISO 148-1. Las pruebas no destructivas de tubos sin costura se llevan a cabo según la serie ISO 10893, por ejemplo, pruebas ultrasónicas de cuerpo completo según ISO 10893-10. El certificado de prueba de fábrica se emite según EN 10204, normalmente 3.1, y 3.2 se puede gestionar con un organismo de inspección independiente. Para aplicaciones de presión en la UE, el cumplimiento de la Directiva sobre equipos a presión y los requisitos aplicables del organismo notificado se confirma en la etapa de pedido.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué norma cubre los tubos sin costura 30CrMo4?
EN 10297-1, que cubre tubos circulares de acero sin costura para fines mecánicos y de ingeniería general. El número de material de 30CrMo4 es 1,7216.
P: ¿En qué condiciones se suministra normalmente el 30CrMo4?
Templado y revenido (+QT), que proporciona una resistencia a la prueba garantizada de al menos 600 MPa y un rango de tracción de 750 a 950 MPa para espesores de pared comunes.
P: ¿Se pueden soldar tubos de 30CrMo4?
Sí, con procedimientos cualificados y normalmente con precalentamiento. El equivalente de carbono es moderado, por lo que es posible soldar, pero normalmente se requiere un tratamiento térmico posterior a la soldadura para restaurar la dureza y aliviar la tensión.
P: ¿Para qué se utiliza el 30CrMo4?
Componentes mecánicos de alta-tensión, como ejes de transmisión, piezas de cajas de engranajes, cilindros hidráulicos y componentes neumáticos, además de un servicio de planta con temperaturas moderadas-de hasta aproximadamente 500 °C.
P: ¿Cómo se verifican las propiedades mecánicas?
Mediante ensayos de tracción según EN ISO 6892-1, opcionalmente ensayos de impacto Charpy según ISO 148-1 y ensayos no destructivos según la serie ISO 10893, con un certificado de prueba en fábrica según EN 10204 3.1.
P: ¿Es 30CrMo4 lo mismo que 42CrMo4?
No. 42CrMo4 (1.7225) tiene más carbono y es más resistente y duro, pero menos dúctil.. 30Se elige CrMo4 cuando la tenacidad y el rendimiento ante la fatiga son más importantes que la dureza máxima.
