EN 10263-4 41Cr4: Acero para Estampado en Frío QT – Tornillos Alta Resistencia Clase 8.8/12.9 y Pivotes de Bola
El acero 41Cr4 (norma EN 10263-4) es un acero al cromo de mayor contenido en carbono diseñado para estampado en frío (cold heading) con ratio de deformación baja a media. Requiere herramientas adecuadas y se procesa en prensas de una o varias estaciones. Sus aplicaciones abarcan: tornillos normalizados y según plano de clase 8.8 en diámetros grandes, clase 12.9 en diámetros pequeños, y piezas de alta resistencia según plano como pivotes de bola (ball studs) para sistemas de dirección y suspensión.
Propiedades Generales
| Propiedad | Temperatura | Valor |
|---|
| Densidad | 20 °C | 7,83 g/cm³ |
Propiedades Mecánicas
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|
| Módulo de elasticidad (E) | -100 °C | 217 GPa | |
| 20 °C | 212 GPa | |
| 100 °C | 207 GPa | |
| 200 °C | 199 GPa | |
| 300 °C | 192 GPa | |
| 400 °C | 184 GPa | |
| 500 °C | 175 GPa | |
| 600 °C | 164 GPa | |
| Alargamiento a rotura | 20 °C | 10 – 14 % | |
| Coeficiente de Poisson | 20 °C | 0,28 | |
| Reducción de área | 20 °C | 30 – 40 % | |
| Resistencia a la tracción (Rm) | 20 °C | 800 – 1200 MPa | |
| Límite elástico (Re) | 20 °C | 560 – 800 MPa | |
Propiedades Térmicas
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|
| Coeficiente de dilatación térmica | -100 °C | 1,05 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,15 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,21 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,27 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,32 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,36 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,40 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,44 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Punto de fusión | — | 1382 – 1529 °C | Típico en aceros al cromo |
| Calor específico | -100 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 461 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 479 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 499 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400 °C | 536 J/(kg·K) | |
| 500 °C | 558 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 587 J/(kg·K) | |
| Conductividad térmica | 20 °C | 45,1 W/(m·K) | |
| 100 °C | 45,1 W/(m·K) | |
| 200 °C | 44,1 W/(m·K) | |
| 300 °C | 41,9 W/(m·K) | |
| 400 °C | 39,4 W/(m·K) | |
| 500 °C | 36,9 W/(m·K) | |
| 600 °C | 34,4 W/(m·K) | |
| Difusividad térmica | 20 °C | 12,5 mm²/s | |
| 100 °C | 11,6 mm²/s | |
| 200 °C | 10,6 mm²/s | |
| 300 °C | 9,5 mm²/s | |
| 400 °C | 8,4 mm²/s | |
| 500 °C | 7,1 mm²/s | |
| 600 °C | 5,8 mm²/s | |
Propiedades Eléctricas
| Propiedad | Temperatura | Valor |
|---|
| Resistividad eléctrica | 20 °C | 2,31 × 10⁻⁷ Ω·m | |
| 100 °C | 2,84 × 10⁻⁷ Ω·m | |
| 200 °C | 3,58 × 10⁻⁷ Ω·m | |
| 300 °C | 4,48 × 10⁻⁷ Ω·m | |
| 400 °C | 5,52 × 10⁻⁷ Ω·m | |
| 500 °C | 6,71 × 10⁻⁷ Ω·m | |
| 600 °C | 8,06 × 10⁻⁷ Ω·m | |
Composición Química (% en peso)
| Elemento | Rango |
|---|
| Carbono (C) | 0,38 – 0,45 |
| Cromo (Cr) | 0,9 – 1,2 |
| Manganeso (Mn) | 0,6 – 0,9 |
| Fósforo (P) | ≤ 0,04 |
| Silicio (Si) | 0,40 |
| Azufre (S) | ≤ 0,035 |
El mayor contenido de carbono (0,38-0,45 %) respecto al 37Cr4 permite alcanzar niveles de resistencia superiores tras temple y revenido, cubriendo la clase 12.9 en diámetros pequeños donde se exige Rm ≥ 1200 MPa. El cromo (0,9-1,2 %) garantiza la templabilidad en secciones mayores para la clase 8.8. La limitación estricta de P y S asegura la tenacidad y fatiga necesarias en componentes de seguridad como pivotes de bola. Tratamiento térmico típico: temple a 840-870 °C (aceite) y revenido a 540-680 °C según la clase de resistencia objetivo.
