ISO 16120-4 Grado C26D2: Alambrón de Acero de Calidad para Muelles y Alambres – Carbono Medio-Bajo

El ISO 16120-4 Grado C26D2 es un alambrón de acero no aleado con un contenido de carbono de 0,24–0,29 % C y un manganeso ligeramente superior (0,50–0,70 % Mn), clasificado en la transición entre aceros de bajo y medio carbono. Diseñado para aplicaciones que demandan la máxima resistencia mecánica alcanzable en alambres de acero al carbono tras trefilado en frío intenso y tratamiento térmico, manteniendo una tenacidad adecuada para muelles de alta exigencia.

Norma y alcance

Dentro de la ISO 16120-4, el grado C26D2 cubre la gama de mayor carbono para trefilado en frío. Su composición (C 0,24–0,29 %, Mn 0,50–0,70 %, Si 0,10–0,30 %, Mo 0,03 %) está optimizada para lograr una estructura de ferrita-perlita fina en el alambrón laminado en caliente, que se transforma en una microestructura de ferrita altamente deformada con cementita esferoidizada tras trefilado y alivio de tensiones, proporcionando una combinación única de resistencia ultraelevada y tenacidad residual.

Aplicaciones típicas

Alambres de pretensado de alta resistencia (clases Y1860, Y1960 según EN 10138-3)
Cordón de acero para neumáticos radiales (grados de alta tenacidad)
Cables de acero para puentes colgantes, grúas offshore, ascensores de gran altura
Muelles de alta fatiga para automoción y ferrocarril (muelles de válvulas, suspensión)
Alambres para mallas de alta seguridad y armaduras especiales

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) – Diferencias clave vs grados inferiores

Elemento	Contenido	Función
Aluminio (Al)	0,01	Desoxidante, control grano
Carbono (C)	0,24 – 0,29	Endurecimiento principal
Cromo (Cr)	0,10	Residual, templabilidad
Cobre (Cu)	0,15	Residual, templabilidad leve
Manganeso (Mn)	0,50 – 0,70	Refuerzo ferrita, desulfuración
Molibdeno (Mo)	0,03	Templabilidad, revenido
Níquel (Ni)	0,10	Residual
Nitrógeno (N)	0,007	Estabilizador austenita
Fósforo (P)	0,020	Impureza, controlada
Silicio (Si)	0,10 – 0,30	Desoxidante, refuerzo ferrita
Azufre (S)	0,025	Impureza, controlada

Microestructura y respuesta al procesado

El alambrón C26D2 se suministra con una microestructura de ferrita + perlita fina (tamaño de grano ASTM 7–9). Tras trefilado en frío (reducción de área 85–95 %) y alivio de tensiones (350–400 °C, 1–2 h), la perlita se esferoidiza parcialmente y la ferrita se deforma intensamente, generando una estructura de ferrita nanocristalina + cementita esferoidizada que proporciona:

Límites elásticos (Rp0,2) de 1800–2100 MPa en alambres de 1–3 mm
Resistencia a tracción (Rm) de 2000–2300 MPa
Alargamiento a rotura (Agt) ≥ 3–5 % (suficiente para conformado de muelles)
Excelente resistencia a fatiga por contacto (resistencia de Hertz)

Requisitos de calidad estrictos para aplicaciones críticas

Parámetro	Requisito típico	Método de control
Inclusiones no metálicas	Grado ≤ 1,0 (A/B/C/D) – tipo D (óxidos) ≤ 0,5	ASTM E45 / ISO 4967
Segregación central	Índice ≤ 1,3	Análisis macro/micro ESL
Descarburación superficial	Capa ferrita libre ≤ 0,5 % radio	Micrografía / Dureza micro Vickers
Defectos superficiales	Cero defectos perjudiciales	ECT 100 % (corrientes inducidas)
Dureza alambrón (entrada trefilado)	180–220 HV10	ISO 6507

Tratamiento térmico recomendado para alambre final

Trefilado en frío: Reducción total 85–95 %, lubricación fosfato + jabón sintético o polímero.
Alivio de tensiones (patenting): 350–400 °C, 30–120 min, atmósfera N₂/H₂ o vacío para evitar descarburación.
Temple final (opcional, para muelles): Calentamiento rápido 850–880 °C → Temple en aceite/polímero → Revenido 400–450 °C.

Normas relacionadas y suministro

Suministro en bobinas laminadas en caliente (1,5–3 t) según ISO 16120-1/-2. Para pretensado: EN 10138-3, ASTM A416/A416M. Para cordón neumáticos: ISO 16562, especificaciones fabricantes (Michelin, Bridgestone, Continental). Certificado 3.1 EN 10204 obligatorio. Trazabilidad completa colada-bobina.

Nota: Valores físicos típicos para acero bajo/medio carbono. Propiedades mecánicas finales dependen críticamente del proceso de trefilado y tratamiento térmico. Consultar ficha técnica del fabricante y normas de producto final.

ISO 16120-4 Grado C20D2: Alambrón de Acero No Aleado para Muelles y Aplicaciones de Alambre de Alta Resistencia ISO 16120-4 Grado C3D2: Alambrón de Acero No Aleado de Muy Bajo Carbono para Trefilado Extremo

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