EN 10297-1 es la norma europea para-tubos de acero sin costura acabados en caliente para fines mecánicos y de ingeniería general.. 42CrMo4, el grado de cromo-molibdeno más especificado en esta norma, ofrece una combinación de alta resistencia, templabilidad y tenacidad que lo convierte en la opción predeterminada para ejes, componentes de perforación, engranajes y otras piezas de máquinas sometidas a grandes esfuerzos. Este artículo detalla la química, las propiedades mecánicas, el tratamiento térmico y los requisitos de prueba de los tubos de 42CrMo4 según EN 10297-1.
Composición química
42CrMo4 es un acero al cromo-molibdeno templado-y-revenido. La adición de molibdeno mejora la templabilidad y la resistencia a altas-temperaturas, mientras que el cromo proporciona-endurecimiento total y resistencia al desgaste. La composición límite según EN 10297-1 se proporciona en la siguiente tabla.
| Elemento | C | Si | Minnesota | P máx. | S máx. | cr | Mes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Contenido (% en peso) | 0.38-0.45 | 0,40 máx. | 0.60-0.90 | 0.025 | 0.035 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 |
Propiedades mecánicas después del temple y revenido
Los tubos 42CrMo4 se suministran en estado templado y revenido (+QT), a menos que se acuerde otra condición. A continuación se enumeran los valores típicos garantizados para espesores de pared pequeños; Los valores exactos para un tamaño determinado se toman de la tabla de normas por grupo de espesor de pared.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistencia a la tracción Rm | 900-1100MPa |
| Límite elástico Rp0,2 | 700 MPa mín. |
| Elongación A | 12% mín. (longitudinal) |
| Energía de impacto KV | 27 J min a temperatura ambiente, según pruebas acordadas |
| Dureza (típica tal como se suministra) | 260-320 HBW dependiendo de la condición |
La templabilidad se verifica mediante la prueba de enfriamiento final-Jominy según ISO 642; El 42CrMo4 alcanza una profundidad de endurecimiento de aproximadamente 25 mm a 50 HRC en condiciones de prueba estándar, por lo que se elige para componentes que deben endurecerse después del mecanizado.
Fabricación y Tratamiento Térmico
Los tubos 42CrMo4 según EN 10297-1 se producen mediante laminación o extrusión en caliente de palanquillas laminadas o forjadas y luego tratadas térmicamente. El tratamiento térmico estándar es un endurecimiento de 850-880 C seguido de un revenido a 550-650 C. La temperatura de revenido rige el equilibrio entre dureza y tenacidad final: temperaturas de revenido más bajas dan mayor dureza, un revenido más alto da mejor tenacidad. Para aplicaciones que necesitan una mayor precisión dimensional, los tubos se pueden procesar adicionalmente mediante estirado en frío o torneado de precisión.
Tolerancias dimensionales
Las dimensiones y tolerancias siguen la norma EN 10297-1. Para los tubos acabados en caliente-la tolerancia del diámetro exterior es normalmente de más 1% a menos 0,5%, según el grupo de tamaño, y la tolerancia del espesor de la pared es de aproximadamente más 12,5% a menos 10%, a menos que se acuerde una clase más estricta. Cuando se requiere precisión, se puede suministrar 42CrMo4 estirado en frío con tolerancias mucho más estrictas, normalmente más 0,05 a 0,10 mm en el diámetro exterior. La clase de tolerancia acordada siempre debe indicarse en el pedido.
Aplicaciones y limitaciones
Los usos típicos de los tubos sin costura 42CrMo4 incluyen collares de perforación y submarinos para yacimientos petrolíferos, componentes submarinos y marinos, piezas de trenes de aterrizaje de aviones endurecidas a 45-50 HRC, ejes-de servicio pesado, piñones, cilindros hidráulicos y componentes de prensa. El grado no está diseñado para servicio por encima de aproximadamente 600 C, donde los carburos de cromo-molibdeno comienzan a espesarse y reducir la resistencia a la fluencia, y la soldadura debe ir seguida de un tratamiento térmico posterior a la soldadura a 600-650 C para restaurar las propiedades mecánicas de la zona afectada por el calor.
Validación y Certificación de Calidad
Pruebas de tracción según EN ISO 6892-1 en cada calor y condición.
Pruebas de impacto según ISO 148-1 donde se aplican requisitos de impacto
Pruebas de dureza y, cuando se especifique, templabilidad Jominy según ISO 642
Examen 100 % ultrasónico según EN ISO 10893-11 para servicios críticos o según el nivel de aceptación acordado
Inspección de partículas magnéticas según ISO 10893-8 para verificación de superficies
Certificación según EN 10204 3.1 como estándar, 3.2 con un organismo de inspección independiente
Preguntas frecuentes
¿Qué significa 42CrMo4?
Según EN 10027-2, 42CrMo4 designa un acero con un contenido medio de carbono del 0,42%, cromo y molibdeno como principales elementos de aleación con un 1% de cromo medio y un contenido de molibdeno de alrededor del 0,25%. La designación lo agrupa en la familia de aceros aleados templados-y revenidos.
¿Cuál es el límite elástico del 42CrMo4 en estado templado y revenido?
Según EN 10297-1, el límite elástico mínimo especificado Rp0,2 es 700 MPa para la condición +QT, con una resistencia a la tracción de 900-1100 MPa y un alargamiento mínimo del 12 % para espesores de pared pequeños.
¿El 42CrMo4 se suministra sin soldadura o soldado?
EN 10297-1 cubre únicamente tubos sin soldadura acabados en caliente-, por lo que el 42CrMo4 según esta norma siempre es sin costuras. Se puede suministrar-laminado en caliente,-extruido en caliente o estirado en frío para aplicaciones de precisión.
¿Se pueden soldar tubos de 42CrMo4?
Sí, con precauciones: el acero debe precalentarse y soldarse con un procedimiento correspondiente con bajo-hidrógeno, y se requiere un tratamiento térmico posterior-a la soldadura a 600-650 C para restaurar la dureza y la tenacidad. La soldadura sin PWHT deja una zona dura, sensible a las grietas-y afectada por el calor.
¿Cuál es la temperatura máxima de servicio para el 42CrMo4?
La calidad está diseñada para componentes mecánicos en lugar de servicio a alta-temperatura. Por encima de aproximadamente 600 °C, el engrosamiento del carburo reduce la resistencia y la resistencia a la fluencia, por lo que se deben seleccionar otros grados resistentes al calor de Cr-Mo- para dicha tarea.
¿Qué pruebas son obligatorias para los tubos de 42CrMo4 según EN 10297-1?
Las pruebas obligatorias incluyen análisis químicos, pruebas de tracción y, cuando así lo requiera el pedido, pruebas de impacto y dureza. Los requisitos complementarios pueden agregar examen ultrasónico según EN ISO 10893-11, inspección de partículas magnéticas según ISO 10893-8 y certificación según EN 10204 3.1 o 3.2.
