Qué hace que un acero sea acero para rodamientos
Los caminos de rodadura de los rodamientos soportan una tensión de contacto muy alta en una superficie muy pequeña, repetida millones de veces. El acero estructural ordinario no puede con ello; se deforma o se pica pronto. El acero para rodamientos está concebido para esa tarea: alto contenido de carbono para la dureza, cromo para la templabilidad y una estructura controlada y limpia para que haya pocos puntos débiles en el interior del metal.
El acero de referencia es el acero al cromo de alto contenido en carbono. En las normas chinas se llama GCr15; los equivalentes más cercanos y de uso extendido son AISI 52100 en Estados Unidos y 100Cr6 en Europa. Los rangos químicos difieren ligeramente entre normas, por lo que lo correcto es decir comparable y no idéntico, y la norma exacta se indica en el pedido. Se utiliza en la gran mayoría de los anillos, bolas y rodillos de maquinaria general, motores y vehículos.
Familias de acero y dónde se utilizan
| Familia | Ejemplos | Dónde encaja |
|---|---|---|
| Al cromo de alto carbono, templado en masa | GCr15, 52100, 100Cr6 | Anillos, bolas y rodillos estándar de uso general |
| Acero al cromo para secciones mayores | Calidades con manganeso o silicio añadidos para la templabilidad | Anillos gruesos y rodamientos grandes |
| De cementación (endurecimiento superficial) | Aceros aleados de bajo carbono cementados tras el mecanizado | Cargas de choque, rodamientos de rodillos cónicos, series resistentes al desgaste |
| Inoxidable martensítico | 440C | Exposición a la corrosión, uso alimentario y marino |
Los aceros de cementación parten de un bajo contenido de carbono y un núcleo tenaz. Tras el mecanizado, el carbono se difunde en la superficie y la pieza se templa, lo que da una capa dura sobre un núcleo más tenaz. Esto ayuda en servicio con impactos y cargas elevadas y es habitual en los rodamientos de rodillos cónicos. El acero inoxidable para rodamientos 440C cede algo de vida a fatiga a cambio de resistencia a la corrosión; consulte rodamientos de acero inoxidable y rodamientos resistentes al desgaste.
Limpieza e inclusiones
Todo acero contiene diminutas partículas no metálicas llamadas inclusiones (óxidos, sulfuros, silicatos) que quedan de la fabricación del acero. Bajo una tensión de contacto cíclica, una inclusión dura cercana al camino de rodadura puede iniciar una grieta por fatiga. Por ello, el acero para rodamientos se refina, se desgasifica al vacío y se cuela con cuidado para mantener las inclusiones pequeñas, escasas y bien dispersas. Esto es lo que los compradores entienden por limpieza o calidad del acero.
La limpieza se comprueba mediante métodos metalográficos de clasificación y mediciones del contenido de oxígeno en la acería. El método de ensayo y el nivel de aceptación se acuerdan entre comprador y proveedor, y la mesa no cita una cifra sin el informe de la acería. En la práctica, dos rodamientos con la misma designación y la misma dureza nominal pueden tener una vida muy distinta, y la limpieza del acero es una de las primeras cosas que hay que revisar cuando ocurre.
Tratamiento térmico y dureza
La dureza la produce el tratamiento térmico, no solo el acero. Una pieza de acero cromado templada en masa se calienta, se templa y después se reviene. La dureza de los anillos y bolas de acero cromado templados en masa es típicamente de unos 58-65 HRC; el objetivo exacto y el rango dependen de la pieza, del tamaño y del tipo de rodamiento, y los fijan el plano y la norma de la planta. El revenido también estabiliza las dimensiones para que el rodamiento no cambie de tamaño en servicio a temperaturas normales.
- El temple y el revenido fijan la dureza y la tenacidad; las desviaciones aparecen como puntos blandos o piezas frágiles.
- La estabilización dimensional importa en los rodamientos que funcionan calientes y en las clases de precisión.
- Las comprobaciones de microestructura en una muestra seccionada confirman un temple uniforme y la distribución de carburos.
La dureza se comprueba en piezas terminadas por muestreo, como parte del plan descrito en ensayos e inspección.
Certificados de material y trazabilidad
Un certificado de acería enumera la calidad, la composición química y el número de colada del lote de acero, a menudo con notas sobre limpieza. Un número de lote de colada permite rastrear un lote terminado de anillos o bolas hasta el acero con el que se fabricó. Los documentos típicos que la mesa puede solicitar por pedido son:
- Certificado de acería del acero, que muestre la calidad y la química según la norma indicada.
- Registro del tratamiento térmico del lote terminado.
- Informe de inspección de dureza y dimensional de la planta.
- Declaraciones de materiales como RoHS o REACH cuando el proyecto lo requiera.
Los documentos se acuerdan antes del pedido y se confirman por escrito; deben corresponderse con el lote entregado y no aceptarse como una declaración general.
Notas de abastecimiento
El acero se compra en la forma que requiere la pieza: barras y tubos para anillos, alambrón para bolas y rodillos. Las plantas de los principales clústeres de rodamientos compran a acerías cercanas; la mesa ajusta el origen del acero y la planta a la pieza y al nivel de calidad requerido, y no solo al precio. Los rangos típicos de referencia para volúmenes de componentes y plazos figuran en la página de MOQ y plazos. Para ver cómo el acero se convierte en un anillo, lea anillos de rodamiento, o vuelva al centro de componentes.