ISO 16120-4 Grado C15D2: Alambrón de Acero No Aleado para Muelles y Laminado en Frío
El ISO 16120-4 Grado C15D2 es un alambrón de acero no aleado con un contenido de carbono ligeramente superior (0,13–0,17 % C) respecto al C12D2, diseñado para aplicaciones que requieren un equilibrio entre buena conformabilidad en frío y una mayor resistencia mecánica tras trefilado. Es ampliamente utilizado en la fabricación de muelles, alambres de acero y componentes conformados en frío.
Norma y alcance
Según ISO 16120-4, el grado C15D2 pertenece a la serie de aceros de bajo carbono para trefilado y/o laminado en frío con requisitos especiales. Su rango de carbono le confiere una mayor capacidad de endurecimiento por deformación (work hardening) durante el trefilado, resultando en alambres con límites elásticos más altos.
Aplicaciones típicas
- Muelles de mayor exigencia mecánica (suspensión, válvulas, embragues)
- Alambres para cables de acero, cuerdas y eslingas
- Componentes de automoción conformados en frío (tornillos, piezas de sujeción)
- Alambres de acero para armaduras de hormigón (tras trefilado y temple)
Propiedades físicas y mecánicas
Valores típicos para acero de bajo carbono en condición de suministro (laminado en caliente):
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|---|---|---|
| Densidad | 23,0 °C | 7,8 – 7,9 g/cm³ | Típico para acero bajo en carbono |
| Módulo de elasticidad (E) | 23,0 °C | 200 – 215 GPa | Típico para acero bajo en carbono |
| Coeficiente de Poisson (ν) | 23,0 °C | 0,29 | Típico para acero bajo en carbono |
| Módulo de corte (G) | 23,0 °C | 82 GPa | Típico para acero bajo en carbono |
Propiedades térmicas
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|---|---|---|
| Coef. de expansión térmica | 23,0 °C | 1,32E-5 – 1,38E-5 1/K | Típico para acero bajo en carbono |
| Temp. máxima de servicio | — | 500 °C | Típico para acero al carbono |
| Punto de fusión | — | 1480 – 1526 °C | Típico para acero bajo en carbono |
| Calor específico | 23,0 °C | 465 J/(kg·K) | Típico para acero bajo en carbono |
| Conductividad térmica | 23,0 °C | 25 – 93 W/(m·K) | Típico para acero bajo en carbono |
Propiedades eléctricas y magnéticas
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|---|---|---|
| Resistividad eléctrica | 23,0 °C | 1,43E-7 – 1,74E-7 Ω·m | Típico para acero al carbono |
| Temperatura de Curie | — | 770 °C | Típico para acero bajo en carbono |
Composición química (valores máximos en % masa, salvo indicación)
La principal diferencia con el C12D2 es el rango de carbono (0,13–0,17 %), que proporciona mayor endurecimiento por deformación:
| Elemento | Contenido (% masa) |
|---|---|
| Aluminio (Al) | 0,01 |
| Carbono (C) | 0,13 – 0,17 |
| Cromo (Cr) | 0,10 |
| Cobre (Cu) | 0,15 |
| Manganeso (Mn) | 0,30 – 0,50 |
| Molibdeno (Mo) | 0,05 |
| Níquel (Ni) | 0,10 |
| Nitrógeno (N) | 0,007 |
| Fósforo (P) | 0,020 |
| Silicio (Si) | 0,30 |
| Azufre (S) | 0,025 |
Comparativa rápida: C12D2 vs C15D2
| Característica | C12D2 | C15D2 |
|---|---|---|
| Carbono (% masa) | 0,10 – 0,14 | 0,13 – 0,17 |
| Endurecimiento por trefilado | Moderado | Mayor |
| Límite elástico del alambre final | Medio | Medio-Alto |
| Conformabilidad en frío severo | Excelente | Muy buena |
| Aplicación típica | Muelles ligeros, alambres finos | Muelles medios, cables, fijaciones |
Condiciones de suministro y normas relacionadas
Suministrado en condición laminada en caliente, bobinas de 1,5–3 t. Cumple ISO 16120-1/-2 para dimensiones y tolerancias. Para muelles de alta fatiga, se recomienda especificar requisitos de limpieza metalúrgica (ej. ASTM E45) y control de segregación central.
Nota: Propiedades físicas típicas para la familia de aceros bajo carbono. Verificar ficha técnica del fabricante para diseño crítico.
Metal
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