Acero EN 10277-5 Cm45: Estirado, Torneado y Normalizado para Aplicaciones Automotrices e Industriales
El acero Cm45 en condición de estirado en frío, torneado y normalizado (+N) combina las ventajas dimensionales del estirado y torneado (tolerancias estrechas, superficie libre de decarburación) con una microestructura ferrita-perlita homogénea y equilibrada resultado del normalizado. Esto garantiza propiedades mecánicas uniformes, mayor tenacidad y ductilidad (alargamiento 14–16 %) frente a la condición solo estirada, y una respuesta predecible a tratamientos térmicos posteriores.
Es la opción ideal para componentes de seguridad y piezas críticas de automoción y maquinaria que requieren tenacidad garantizada, buena maquinabilidad y aptitud para cementación o temple y revenido. Temperatura mínima de servicio: –25 °C.
Propiedades Generales
| Propiedad | Temperatura | Valor |
|---|
| Densidad | 20 °C | 7,8 g/cm³ |
Propiedades Mecánicas (Condición +N: Normalizado)
| 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 (A) | 20 °C | 14 – 16 % | Superior a condición +C, estructura homogénea |
| Coeficiente de Poisson | 23 °C | 0,29 | Típico en aceros de carbono medio |
| Módulo de corte (G) | 23 °C | 75 – 80 GPa | Típico en aceros al carbono |
| Límite de tracción (Rm) | 20 °C | 580 – 620 MPa | Rango estrecho y predecible |
| Límite elástico (ReH) | 20 °C | 305 – 340 MPa | |
Propiedades Térmicas
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|
| Coeficiente de expansión térmica | –100 °C | 1,08 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,19 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,25 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,30 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,36 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,41 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,45 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,49 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Temperatura máxima de servicio (corta) | – | 500 °C | Típico en aceros al carbono |
| Temperatura máxima de servicio (prolongada) | – | –25 a 0 °C | |
| Punto de fusión | – | 1380 – 1514 °C | Típico en aceros de carbono medio |
| 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 | 41,7 W/(m·K) | |
| 100 °C | 43,4 W/(m·K) | |
| 200 °C | 43,2 W/(m·K) | |
| 300 °C | 41,4 W/(m·K) | |
| 400 °C | 39,1 W/(m·K) | |
| 500 °C | 36,7 W/(m·K) | |
| 600 °C | 34,1 W/(m·K) | |
| Difusividad térmica | 20 °C | 11,6 mm²/s | |
| 100 °C | 11,3 mm²/s | |
| 200 °C | 10,5 mm²/s | |
| 300 °C | 9,5 mm²/s | |
| 400 °C | 8,3 mm²/s | |
| 500 °C | 7,1 mm²/s | |
| 600 °C | 5,8 mm²/s | |
Propiedades Eléctricas
| Propiedad | Temperatura | Valor |
|---|
| Resistividad eléctrica | 20 °C | 2,50 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 2,95 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 3,65 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 4,53 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 5,56 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C | 6,74 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 600 °C | 8,13 × 10⁻⁷ Ω·m |
Composición Química (en % en masa)
| Elemento | Contenido |
|---|
| Carbono (C) | 0,42 – 0,50 |
| Manganeso (Mn) | 0,50 – 0,80 |
| Fósforo (P) máx. | 0,04 |
| Silicio (Si) | 0,40 |
| Azufre (S) | 0,02 – 0,035 |
Diferencias Clave: Condición +C (Estirado) vs +N (Normalizado)
| Característica | Condición +C (Estirado) | Condición +N (Normalizado) |
|---|
| Límite de tracción (Rm) | 580 – 770 MPa | 580 – 620 MPa |
| Límite elástico (ReH) | 330 – 640 MPa | 305 – 340 MPa |
| Alargamiento (A) | 4 – 8 % | 14 – 16 % |
| Homogeneidad estructural | Variable (efecto borde/núcleo) | Uniforme ferrita-perlita |
| Tenacidad / Resistencia al choque | Limitada | Significativamente mejor |
| Respuesta a temple y revenido | Variable según deformación previa | Predecible y reproducible |
| Aptitud para cementación | Buena | Excelente (núcleo uniforme) |
| Aplicación típica | Mecanizado directo, series grandes | Piezas críticas, tratamiento térmico posterior, tenacidad requerida |
Aplicaciones Típicas (Condición +N)
- Ejes de transmisión, cardanes y semiejes de alta exigencia
- Engranajes y piñones cementados para cajas de cambio y diferenciales
- Componentes de dirección: piñones, cremalleras, brazos de mando
- Piezas de suspensión: ejes, bujes, soportes
- Cigüeñales y bielas para motores medianos
- Componentes hidráulicos: vástagos, pistones, cilindros
- Piezas forjadas que requieren normalizado antes del mecanizado final
- Elementos de sujeción de alta resistencia (clase 10.9 / 12.9 tras T&R)
Tratamientos Térmicos Recomendados
- Normalizado (suministro): 850 – 880 °C, enfriamiento al aire
- Temple y revenido (T&R): Temple 820 – 860 °C (aceite) + Revenido 540 – 680 °C → Rm 800 – 1000 MPa
- Cementación: 900 – 930 °C (profundidad 1,0 – 2,0 mm) + Temple (780 – 820 °C) + Revenido 150 – 200 °C → 58 – 62 HRC superficie
- Carbonitruración: 820 – 880 °C para capas más finas y mayor resistencia a fatiga
- Temple por inducción/llama: Pistas de rodadura, estrías, zonas de apoyo (55 – 60 HRC)
Ventajas de la Condición +N (Torneado + Normalizado)
- Superficie limpia, sin decarburación ni piel de laminación
- Tolerancias dimensionales h9 – h11 (listo para mecanizado de precisión)
- Estructura homogénea → propiedades isotrópicas
- Menor tensiones residuales → estabilidad dimensional en mecanizado
- Mejor respuesta a tratamientos térmicos finales
- Reducción de operaciones: se elimina el desbaste y normalizado en taller
Normas Equivalentes Aproximadas
- DIN: Cm45 / C45E (1.1191)
- AISI/SAE: 1045
- JIS: S45C
- BS: 080M46 / EN8
- ISO: 683-1 / 683-2
- UNE: F.1140
