Acero para Cementación DIN 15 CrNi 6
1. Descripción General
El acero para cementación DIN 15 CrNi 6 es un acero aleado de bajo contenido de carbono, enriquecido con Cromo (Cr) y Níquel (Ni). Está específicamente diseñado para procesos de cementación, logrando una combinación óptima de alta dureza superficial y elevada tenacidad en el núcleo.
Es especialmente recomendado para la fabricación de piezas cementadas de gran tamaño, sometidas a condiciones de uso severo y altas cargas dinámicas en sectores industriales de alta exigencia.
2. Composición Química
La siguiente tabla detalla los rangos de composición química estándar (en % en peso) que definen las propiedades metalúrgicas del acero 15 CrNi 6, estructurados según el orden metalúrgico de la designación DIN.
| Elemento | Rango de Composición (%) | Función Metalúrgica Principal |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.14 - 0.19 | Bajo carbono que permite excelente maquinabilidad y tenacidad del núcleo. |
| Silicio (Si) | ≤ 0.40 | Desoxidante principal durante la fabricación del acero. |
| Manganeso (Mn) | 0.40 - 0.60 | Desoxidante y aportador de templabilidad y resistencia. |
| Fósforo (P) | Máx. 0.025 | Impureza controlada (residuo). |
| Azufre (S) | Máx. 0.035 | Impureza controlada (residuo). |
| Cromo (Cr) | 1.00 - 1.30 | Mejora la templabilidad, resistencia al desgaste y a la corrosión. |
| Níquel (Ni) | 1.40 - 1.70 | Aumenta la tenacidad, resistencia al impacto y templabilidad del núcleo. |
3. Propiedades Tras Tratamiento Térmico (Cementación)
Valores típicos obtenidos después del proceso de cementación y endurecimiento.
| Propiedad | Valor | Unidad |
|---|---|---|
| Medio de Enfriamiento | Aceite o Sales | — |
| Dureza Superficial (Final) | 61 - 63 | HRC |
| Dureza del Núcleo | 30 - 35 | HRC |
Nota técnica: La alta dureza superficial (61-63 HRC) garantiza una excelente resistencia al desgaste, mientras que la dureza del núcleo (30-35 HRC) asegura la tenacidad necesaria para absorber impactos sin fractura frágil.
4. Características Principales
- Bajo contenido de carbono: Permite una excelente maquinabilidad en estado de suministro (antes del tratamiento térmico).
- Alta templabilidad: Gracias a la aleación con Cromo y Níquel, permite obtener núcleos tenaces incluso en secciones gruesas.
- Respuesta a la cementación: Excelente capacidad para alcanzar gradientes de dureza controlados y profundidades de capa cementada significativas.
- Resistencia al desgaste: Superior en aplicaciones de contacto rodante o deslizante bajo alta carga.
5. Aplicaciones Típicas
Diseñado para piezas de alta exigencia mecánica y trabajo pesado en sectores como minería, metalmecánica, industria del plástico (fabricación de moldes) y equipos de movimiento de tierras.
Componentes Específicos
- Engranajes de transmisión y piñones de ataque.
- Ruedas dentadas y coronas.
- Ejes de alta resistencia y componentes de cajas de cambio.
- Piezas de maquinaria pesada sometidas a fatiga y desgaste abrasivo.
6. Observaciones Técnicas y Recomendaciones
Maquinabilidad
Debe realizarse preferentemente en el estado de suministro (laminado o forjado y revenido), antes del proceso de cementación, debido a la alta dureza que adquiere la pieza tras el tratamiento térmico.
Tratamiento Térmico
El enfriamiento en aceite o sales es crítico para alcanzar los valores de dureza especificados (61-63 HRC en superficie) sin generar distorsiones excesivas o grietas de temple.
Soldabilidad
Al ser un acero de bajo carbono, pero con alto contenido de aleantes (Cr, Ni), la soldadura requiere procedimientos específicos:
- Precalentamiento adecuado.
- Control de hidrógeno.
- Tratamientos post-soldadura.
Estas medidas son necesarias para evitar la fisuración en frío en la zona afectada térmicamente (ZAT).
Documento elaborado con base en la información suministrada por el fabricante/proveedor. Los valores presentados son de carácter orientativo y pueden variar según el proceso de fabricación y el tratamiento térmico aplicado. Para aplicaciones críticas, se recomienda verificar las propiedades mediante ensayos certificados del lote específico.