ISO 16120-4 Grado C20D2: Alambrón de Acero No Aleado para Muelles y Aplicaciones de Alambre de Alta Resistencia

El ISO 16120-4 Grado C20D2 es un alambrón de acero no aleado con un contenido de carbono de 0,18–0,23 % C, diseñado para la producción de alambres de alta resistencia y muelles que requieren excelentes propiedades mecánicas tras trefilado en frío severo y tratamiento térmico. Su química equilibrada proporciona una alta capacidad de endurecimiento por deformación manteniendo una buena tenacidad.

Norma y alcance

Según ISO 16120-4, el grado C20D2 se sitúa en el límite superior de los aceros "bajo carbono" para trefilado, ofreciendo la máxima resistencia alcanzable en alambres de acero al carbono sin alear tras trefilado y alivio de tensiones. Es la elección estándar para muelles de alta carga y cables de acero de gran resistencia.

Aplicaciones típicas

Muelles de alta carga: suspensión de camiones, muelles de válvulas de alto rendimiento
Cables de acero para puentes, grúas torre, ascensores de alta velocidad
Alambres de pretensado y postensado para hormigón (clases Y1670, Y1770, Y1860)
Alambres para neumáticos (cordón de acero) – grados específicos

Propiedades físicas y mecánicas (condición de suministro)

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 (% masa)

Elemento	Contenido
Aluminio (Al)	0,01
Carbono (C)	0,18 – 0,23
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

Rendimiento en alambre final (valores orientativos tras trefilado + alivio tensiones)

Diámetro alambre (mm)	Reducción área (%)	Rm típica (MPa)	Rp0,2 típica (MPa)	Aplicación
1,0 – 2,0	85 – 92	1900 – 2200	1700 – 1950	Cordón neumáticos, pretensado
2,0 – 4,0	80 – 88	1700 – 2000	1500 – 1800	Cables grúa, muelles pesados
4,0 – 8,0	75 – 85	1500 – 1800	1300 – 1600	Muelles industriales, alambres estructurales

Consideraciones de calidad para aplicaciones críticas

Limpieza metalúrgica: Inclusiones no metálicas controladas (ASTM E45, grado ≤ 1,5 tipo A/B/C/D).
Segregación central: Índice de segregación ≤ 1,5 (método ESL o similar).
Superficie: Sin defectos perjudiciales (escamas, pliegues, arañazos profundos). Inspección automática por corrientes inducidas (ECT).
Descarburación: Capa ferrita libre ≤ 1 % del radio (crítico para fatiga).

Normas relacionadas y suministro

Suministrado en bobinas laminadas en caliente (1,5–3 t) según ISO 16120-1/-2. Para alambres de pretensado, cumplir EN 10138-3 / ASTM A416. Para cordón de neumáticos, normas específicas del fabricante (ej. ISO 16562). Certificado 3.1 EN 10204 obligatorio.

Nota: Propiedades físicas típicas de la familia acero bajo carbono. Valores mecánicos de alambre final dependen del proceso de trefilado y tratamiento térmico. Consultar ficha técnica del fabricante.

ISO 16120-4 Grado C18D2: Alambrón de Acero No Aleado de Alta Calidad para Muelles y Alambres ISO 16120-4 Grado C26D2: Alambrón de Acero de Calidad para Muelles y Alambres – Carbono Medio-Bajo

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