ISO 16120-4 Grado C3D2: Alambrón de Acero No Aleado de Muy Bajo Carbono para Trefilado Extremo

El ISO 16120-4 Grado C3D2 es un alambrón de acero no aleado de muy bajo carbono (0,05 % C), diseñado para aplicaciones que requieren la máxima ductilidad, conformabilidad en frío severa y mínima tendencia al endurecimiento por deformación. Es el grado de la serie ISO 16120-4 con menor contenido de carbono, ideal para trefilado de alambres muy finos, mallas metálicas, y componentes que requieren conformado en frío complejo sin recocidos intermedios frecuentes.

Norma y alcance

Según ISO 16120-4, el grado C3D2 (designación numérica "3" ≈ 0,03–0,05 % C típico, especificado 0,05 % máx.) pertenece a los aceros extra-bajos en carbono para trefilado y/o laminado en frío con requisitos especiales. Su química ultra-limpia y bajo carbono garantizan una estructura ferrítica monofásica, ausencia de perlita, y una tasa de endurecimiento por deformación (n-value) muy baja, permitiendo reducciones de área acumuladas superiores al 95 % sin recocido intermedio.

Aplicaciones típicas

• Alambres muy finos (Ø 0,1–0,5 mm) para electrónica, mallas de precisión, filtros
• Alambres para soldadura (MIG/MAG, TIG, electrodos revestidos) – núcleo de alambre
• Mallas metálicas tejidas de alta precisión (pantallas, filtros, catalizadores)
• Componentes conformados en frío complejo: grapas, clips, resortes planos de gran deflexión
• Alambres para cuerdas de acero de gran flexibilidad (núcleos, alambres de relleno)

Propiedades físicas y mecánicas (condición de suministro)

Propiedades térmicas

Propiedades eléctricas y magnéticas

Composición química (% masa)

Química ultra-limpia para máxima pureza metalúrgica:

Ventajas del contenido ultra-bajo de carbono (0,05 % C)

• Estructura 100 % ferrítica: Sin perlita ni cementita → ausencia de frágiles carburos que causen rotura en trefilado extremo.
• Bajo endurecimiento por deformación (n ≈ 0,15–0,20): Permite trefilado continuo de alambres ultrafinos (hasta 0,05 mm) sin recocidos intermedios.
• Excelente soldabilidad: Equivalente de carbono (Ceq) < 0,15 % → sin riesgo de endurecimiento en ZAT, apto para todo proceso de soldadura.
• Superficie excepcional: Libre de descarburación y defectos de laminación; ideal para recubrimientos (galvanizado, estañado, cobrado).
• Alta conductividad eléctrica/thermal: Mínima dispersión por solutos en ferrita.

Limitaciones

• Baja resistencia mecánica intrínseca: Rm ≈ 300–350 MPa en alambrón; Rm final tras trefilado ≤ 1000 MPa (sin temple).
• No apto para muelles de alta carga: Insuficiente capacidad de endurecimiento para muelles que requieran Rp0,2 > 1000 MPa.
• Sensibilidad a envejecimiento por deformación (strain aging): Requiere control estricto de N (≤ 0,007 %) y Al (0,01 %) para fijar N como AlN.

Procesado recomendado

• Trefilado: Lubricación fosfato + jabón líquido; reducciones 20–30 % por paso; sin recocido intermedio hasta Ø final.
• Recocido final (si se requiere): 650–700 °C, 1–2 h, enfriamiento lento al horno (recocido de ablandamiento).
• Galvanizado en caliente: Inmersión en Zn 450 °C; excelente adherencia por superficie limpia y bajo Si.

Normas relacionadas y suministro

Suministro en bobinas laminadas en caliente (1–2 t para diámetros pequeños) según ISO 16120-1/-2. Para alambre de soldadura: ISO 14341 (G3Si1/ER70S-6), AWS A5.18. Para mallas: ISO 9044. Certificado 3.1 EN 10204. Especificar: "C3D2 – extra bajo carbono para trefilado severo".

Nota: Valores físicos típicos para acero ferrítico bajo carbono. Para diseño crítico, consultar ficha técnica del fabricante y normas de producto final.