Inicio > Catálogo de aceros para herramientas > 52100 Acero para cojinetes
Aobo Steel | Proveedor global de acero para herramientas en China
Acero para cojinetes AISI 52100 | 1.3505 | Acero de aleación de cromo y alto carbono 100Cr6
✓100% UT GarantÃa de calidad probada
✓SEP 1921-82 Clase D/d Garantizada
✓Entrega en estado recocido
✓Superficie: Escama negra, torneada, acabado laminado o pulida
El 52100 es un acero para cojinetes con alto contenido de carbono y cromo, que se caracteriza por su alta dureza, excelente resistencia al desgaste y buena resistencia a la fatiga. Su principal aplicación es la fabricación de rodamientos (de bolas y de rodillos). También se utiliza comúnmente en herramientas de corte y filos de corte, asà como en calibres, rodillos y otros componentes mecánicos que requieren alta dureza y resistencia al desgaste. Entre sus grados equivalentes se incluyen los de China (GB). GCr15, Alemania (DIN) 100Cr6 (o 1.3505) y Japón (JIS) SUJ2.
1. Composición del acero para cojinetes 521001
| C | Mn | PAG | S | Si | Cr |
| 0.98-1.10 | 0.25-0.45 | 0.025 | 0.025 | 0.15-0.35 | 1.30-1.60 |
2. Propiedades del acero para cojinetes 52100
Esta sección describe las caracterÃsticas clave del acero AISI/SAE 52100 que lo convierten en un material preferido en diversas industrias.
Potencial de dureza y respuesta al tratamiento térmico
Una de las propiedades más destacadas del acero para rodamientos 52100 es su excepcional capacidad de dureza.
- Dureza alcanzable: Con un tratamiento térmico adecuado, el acero 52100 alcanza de forma constante una dureza de 60 a 64 HRC en toda su sección. Por ejemplo, una pieza de 2,54 cm de espesor puede alcanzar aproximadamente 60 HRC al templarse a unos 204 °C (400 °F).
- Aplicaciones de los rodamientos: Para componentes crÃticos de cojinetes de bolas, normalmente se especifica una dureza mÃnima de 62 HRC y se logra después del endurecimiento y revenido.
- Dureza en caliente: Es importante tener en cuenta que la dureza en caliente del acero 52100 disminuye notablemente a medida que aumentan las temperaturas de funcionamiento.
2.1 CaracterÃsticas de la microestructura
La microestructura del acero 52100 después del tratamiento térmico correcto es fundamental para su rendimiento:
- Estructura tÃpica: Se compone principalmente de martensita de alto carbono con carburos esféricos primarios (no disueltos) finamente dispersos. También es tÃpico un contenido de austenita retenida de 5-10%.
- Contribución a la resistencia al desgaste: Para aplicaciones de rodamientos, el acero 52100 se austeniza intencionalmente por debajo de su temperatura Acm. Este proceso fomenta la formación de matrices de carburo de cementita dentro de la estructura martensÃtica final, lo que mejora significativamente la resistencia al desgaste.
- Limpieza: Una microestructura limpia, libre de inclusiones excesivas, es crucial, especialmente para aplicaciones que requieren superficies muy pulidas, como los troqueles.
2.2 Resistencias mecánicas del núcleo del acero 52100
El acero de aleación 52100 está diseñado para brindar gran capacidad de carga y resiliencia.
| Propiedad mecánica | Valor tÃpico/caracterÃstica del acero 52100 | Notas |
| Clasificación | Alto contenido de carbono, cromo, baja aleación, endurecimiento total | Estándar para aplicaciones de rodamientos |
| Dureza alcanzable | 60-64 HRC | MÃn. 62 HRC para rodamientos de bolas endurecidos |
| Resistencia a la tracción (laminado en caliente) | 930 MPa (135 ksi) | Estado tal como se suministra |
| LÃmite elástico (laminado en caliente) | 570 MPa (83 ksi) | Estado tal como se suministra |
| Resistencia a la tracción (templado en aceite, no estirado) | 1515 MPa (220 ksi) | Ilustra el potencial de endurecimiento |
| LÃmite elástico (templado en aceite, no estirado) | 965 MPa (140 ksi) | Ilustra el potencial de endurecimiento |
| Resistencia a la flexión | Aprox. 2400 MPa (240 kgf/mm²) | Recomendado para aplicaciones con rodamientos de bolas. |
| Módulo elástico (de Young) | Aprox. 210 GPa | Rigidez del material |
2.3 Rendimiento bajo fatiga
La vida útil a alta fatiga es crÃtica propiedad del acero para cojinetes 52100, Esto es especialmente importante para componentes como los cojinetes de fricción sometidos a cargas cÃclicas. La resistencia a la fatiga puede verse afectada por factores como el contenido de inclusiones y la precisión del tratamiento térmico. El control de calidad, incluyendo las pruebas de fatiga, es fundamental.
2.4 Resistencia al desgaste
El acero 52100 presenta una buena resistencia al desgaste. Esta se ve significativamente mejorada por la presencia de partÃculas de cementita muy pequeñas y duras, distribuidas uniformemente en la microestructura tras un tratamiento térmico óptimo. Tratamientos especializados, como los procesos dúplex, pueden mejorar aún más las caracterÃsticas de desgaste en comparación con el cromado estándar u otros aceros aleados como el 8620 en ciertas condiciones.
2.5 Templabilidad
Gracias a su contenido de cromo, el acero 52100 posee una buena templabilidad. Esto le permite alcanzar una dureza constante en toda su sección transversal, incluso en piezas de hasta aproximadamente 2,5 cm de espesor. Su templabilidad es comparable a la del acero 5280.
2.6 Maquinabilidad
Para obtener los mejores resultados de mecanizado y garantizar una respuesta uniforme durante los procesos de endurecimiento posteriores, se recomienda encarecidamente una microestructura esferoidizada para el acero 52100. Esta condición mejora la vida útil de la herramienta y el acabado superficial.
2.7 Limpieza y calidad del material
Alta calidad Acero para cojinetes 52100 Se produce con un fuerte énfasis en la solidez interna, la limpieza y la composición quÃmica uniforme.
- Control de inclusión: Para aplicaciones crÃticas, como los rodamientos de bolas, son esenciales niveles muy bajos de inclusiones no metálicas (por ejemplo, tipos A, B, C, D) y un contenido mÃnimo de oxÃgeno.
- Procesos de fusión: Las técnicas de fusión avanzadas, como la fusión al vacÃo con electrodos consumibles (CEVM) o la reelaboración por electroescoria (ESR), pueden proporcionar la microestructura excepcionalmente limpia necesaria para aplicaciones exigentes como matrices pulidas.
- Consideraciones de casting: Al producir acero 52100 mediante colada continua moderna, los ciclos de homogeneización insuficientes pueden provocar segregación y distribuciones de carburo no deseadas, lo que afecta negativamente sus propiedades y su respuesta al tratamiento térmico.
- Normas: La norma ASTM A 535 cubre palanquillas, barras, tubos redondos, varillas y tubos de acero de aleación de calidad especial destinados a la fabricación de cojinetes antifricción.
2.8 Estabilidad dimensional
Lograr una estabilidad dimensional muy alta en componentes de acero 52100 requiere un control preciso del proceso de tratamiento térmico. Este acero puede ser sensible a la deformación, por lo que, si el objetivo principal es la máxima estabilidad, podrÃa ser necesario un revenido a menor dureza en comparación con algunos aceros avanzados. Temperaturas de austenización o prácticas de revenido incorrectas pueden provocar fisuras.
2.9 Soldabilidad
Es importante tener en cuenta que el acero para cojinetes 52100 generalmente se considera no soldable debido a su alto contenido de carbono, lo que lo hace propenso a agrietarse durante y después de la soldadura.
2.10 Dureza
Cuando se templa correctamente en aceite desde aproximadamente 850 °C (1560 °F) para lograr una microestructura de carburos esféricos dispersos en martensita revenida, el acero 52100 presenta una buena tenacidad. Esto se puede evaluar mediante pruebas estándar como la energÃa de impacto Charpy con entalla en V y la tenacidad a la fractura por deformación plana (KIc). Diversos estudios han demostrado que la bainita 52100 puede ofrecer una mayor tenacidad al impacto en comparación con algunos aceros forjados con polvo.
¿Busca acero para rodamientos 52100? ¡Rellene el siguiente formulario para contactarnos ahora!
3. Tratamiento térmico
El acero 52100 es un acero para rodamientos de gran renombre, apreciado por su elevada dureza. Esta dureza se desarrolla principalmente mediante la formación de martensita en su microestructura, resultado de un tratamiento térmico preciso. Comprender estos procesos térmicos es fundamental para optimizar sus componentes de acero 52100.
3.1 Austenización
La etapa de austenización consiste en calentar el acero 52100 para transformar su estructura. Para obtener resultados óptimos, la temperatura de austenización del acero 52100 debe controlarse meticulosamente, idealmente alrededor de 855 ± 5 °C. También se recomienda utilizar temperaturas como 840 °C o 850 °C antes del temple. Es importante evitar calentar el acero 52100 por encima de este rango especÃfico (sobrecalentamiento), ya que esto puede provocar una retención excesiva de austenita y un mayor riesgo de fisuración durante el temple.
3.2 Enfriamiento
Tras la austenización, el acero 52100 se enfrÃa rápidamente (templado). Los medios de temple más comunes para el acero 52100 son el aceite y el baño de sal.
El martempering es otra técnica utilizada para el acero 52100. Normalmente consiste en un temple en un baño de sal caliente, seguido de un enfriamiento al aire libre, un método elegido para minimizar la deformación.
3.3 Templado
Tras el proceso de endurecimiento, el revenido es una etapa crucial en el ciclo de tratamiento térmico del acero 52100. El revenido se realiza a temperaturas inferiores al punto crÃtico inferior (Ac1) del acero. Su principal objetivo es mejorar la tenacidad y aliviar las tensiones internas del acero 52100.
Temperaturas de revenido y dureza resultante
La elección de la temperatura de revenido influye directamente en las propiedades finales del acero 52100.
| Temperatura de revenido para acero 52100 | Dureza resultante tÃpica (HRC) | Notas para aplicaciones de acero 52100 |
| 220°C o 240°C | Aprox. 60-60,5 HRC | Para una buena estabilidad dimensional en acero 52100, especialmente para aplicaciones de rodamientos (condiciones SO o S1). |
| 180°C o 190°C | VarÃa | También es un rango de templado común para acero 52100. |
| 150°C – 200°C | VarÃa | La dureza de acero 52100 Generalmente es bajo cuando se templa en este rango. |
A menudo se utiliza un temperamento doble para acero 52100, a veces con un tratamiento intermedio bajo cero (criogénico). Esto ayuda a garantizar que la austenita retenida se transforme y que las tensiones se alivien eficazmente.
3.4 Recocido del acero 52100
Cuando acero 52100 necesita ser ablandado, por ejemplo, antes del mecanizado, el recocido es el método adecuado Tratamiento térmico del acero 52100.
Procesos de recocido y resultados del acero 52100
| Proceso de recocido para acero 52100 | Dureza objetivo (HB) | Microestructura resultante en acero 52100 | Beneficio principal del acero 52100 |
| Recocido estándar | Aprox. 198 HB | Perlita principalmente laminar | Suavidad general. |
| Recocido optimizado/esferoidizado | 180-190 HB | Estructura esferoidizada (carburos globulares en ferrita) | Maquinabilidad mejorada de acero 52100. |
La esferoidización, lograda mediante velocidades de enfriamiento controladas durante el recocido, produce carburos globulares en una matriz de ferrita, lo que mejora significativamente la maquinabilidad de acero 52100.
4. Tratamiento superficial del acero 52100
Para mejorar significativamente el rendimiento de los componentes de acero 52100, en particular su dureza superficial y resistencia al desgaste, se pueden emplear diversas tecnologÃas avanzadas de tratamiento superficial.
El cromado es un método de tratamiento superficial de uso común. Para una resistencia al desgaste superior, se puede emplear un proceso compuesto conocido como tratamiento dúplex. Este proceso combina ingeniosamente el cromado con la nitruración por plasma, logrando una resistencia al desgaste muy superior a la del cromado por sà solo.
5. Aplicaciones
El acero 52100 se utiliza principalmente para la fabricación de rodamientos de bolas y es un grado clásico para aceros de rodamientos. Su papel fundamental en componentes de rodamientos de alto rendimiento se destaca aún más por su especificación en las normas ASTM A295 (para barras de acero aleado laminadas en caliente para rodamientos antifricción) y ASTM A535 (para aceros especiales de calidad para rodamientos de bolas y rodillos).
Tras el tratamiento térmico, el acero 52100 es muy adecuado para aplicaciones que requieren una alta capacidad de carga, una excelente resistencia al desgaste y una larga vida útil a la fatiga.
Por consiguiente, se aplica con éxito en motores eléctricos, cajas de cambios, ejes principales de motores aeronáuticos de turbinas de gas, transmisiones de helicópteros y cojinetes de soporte de laminadores de acero. Estas diversas aplicaciones del acero 52100 demuestran su versatilidad.
Más allá de su uso en rodamientos, se extiende a procesos de fabricación especializados. Por ejemplo, se emplea como material de revestimiento en la soldadura por deposición de polvo mediante arco de plasma transferido (PTA). Una capa de acero 52100 que recubre un sustrato, como el AISI 1022M, proporciona una resistencia significativa al desgaste y a la fatiga, estando la zona crÃtica para la vida a fatiga diseñada dentro de este revestimiento.
Además, sus propiedades hacen que el acero 52100 sea valioso para ciertas aplicaciones de acero para herramientas. Clasificado como acero semirápido, puede alcanzar una dureza de entre 62 y 64 HRC. Si bien su resistencia al temple y al desgaste puede ser menor que la de algunos aceros rápidos propiamente dichos, se utiliza para algunas herramientas de trabajo en frÃo o componentes mecánicos. Para matrices de hasta 50 mm (2 pulgadas) de diámetro, se utiliza acero 52100 refundido mediante fusión al vacÃo con electrodo consumible o mediante electroescoria. Tratado térmicamente a 59-61 HRC, este material proporciona una vida útil óptima de la matriz y es adecuado para el grabado fotoquÃmico, lo que permite crear superficies de matriz pulidas y de bajo relieve.
6. Normas equivalentes a AISI 52100
- AISI/SAE: 52100
- China (GB): GCr15
- Número de serie: G52986
- DIN (W-Nr): 3505 (también conocido como 100Cr6)
- JIS: SUJ2
6. Suministro de formas y dimensiones
El acero para cojinetes 52100 que suministramos está disponible en diversas formas, incluyendo barras redondas, placas, losas, barras planas, barras cuadradas y bloques. Las dimensiones de las barras planas varÃan de: ancho 20–600 mm × espesor 20–400 mm × longitud 1000–5500 mm. Las dimensiones de las barras redondas varÃan de 20–400 mm de diámetro × longitud 1000–5500 mm. Las dimensiones de los bloques se obtienen cortando la barra plana.
Pruebas UT: septiembre de 1921-84 D/d, E/e.
Tratamiento de superficie: acabados superficiales originales negros, pelados, mecanizados/torneados, pulidos, rectificados o fresados.
Plazo de entrega: 30-45 dÃas.
- ASM Internacional. (1990). Manual ASM: Vol. 1. Propiedades y selección: Hierros, aceros y aleaciones de alto rendimiento. ASM Internacional. ↩︎
Preguntas frecuentes
El acero de aleación 52100 es un acero para cojinetes que se caracteriza por ser un acero de aleación de cromo y alto contenido de carbono.Â
Entre las propiedades clave del acero 52100 se incluyen su alta dureza (hasta 66 Rockwell C con un tratamiento térmico adecuado) y una excelente resistencia al desgaste. Además, posee una gran resistencia y durabilidad, y mantiene una buena estabilidad dimensional. Si bien presenta una buena resistencia a la corrosión gracias a su contenido de cromo, también se caracteriza por ser bastante frágil en comparación con otros grados de acero, lo que le resta maleabilidad y resistencia a las fuerzas de impacto.
El acero 52100 tiene una excelente resistencia a la corrosión gracias a su alto contenido de cromo. Sin embargo, no es acero inoxidable y es menos resistente a la corrosión que otros tipos, como... Acero inoxidable 440C.
Cuando se trata térmicamente de forma adecuada, el acero 52100 puede alcanzar valores de dureza notablemente altos, hasta 66 Rockwell C (HRC).
SÃ, el acero 52100 es magnético a temperatura ambiente.
Ventajas: Se vuelve muy duro con el tratamiento térmico, es súper resistente al desgaste y la fatiga, mantiene bien su forma en condiciones difÃciles y puede ser excelente para mecanizar después de un tratamiento térmico adecuado.
Contras: Es menos resistente a la corrosión que los verdaderos aceros inoxidables, la soldadura puede ser complicada, es más frágil que otros aceros, puede ser un poco más caro y es difÃcil de mecanizar en su estado completamente endurecido.
El acero de aleación 52100 se utiliza principalmente en componentes sometidos a condiciones rigurosas y que requieren una deformación mÃnima durante su funcionamiento. Entre sus aplicaciones más comunes se incluyen rodamientos de servicio pesado (de bolas y de rodillos), bujes, levas, ejes y otros componentes sometidos a altas cargas y desgaste. También se utiliza en entornos industriales exigentes, como motores de aeronaves, máquinas herramienta y equipos offshore, asà como en componentes de automoción y aviación.
SÃ, el acero 52100 se considera un excelente acero para cuchillos, especialmente en manos de un herrero experto y con un tratamiento térmico adecuado. Es capaz de desarrollar un filo muy afilado, ofrece alta dureza y proporciona una excelente estabilidad del filo y facilidad de afilado con un buen tratamiento. Sin embargo, un tratamiento térmico deficiente puede provocar problemas como la gomosidad durante el afilado y una retención del filo deficiente.
SÃ, el acero 52100 es una excelente opción para diversas aplicaciones de herramientas gracias a su alta dureza y resistencia al desgaste. Ejemplos especÃficos incluyen punzones, machos de roscar, matrices, rodillos de laminación, asà como herramientas generales, cuchillas, cinceles, herramientas de corte en caliente y cinceles para torneado de madera.
El tratamiento térmico óptimo del acero 52100 implica pasos especÃficos para maximizar la dureza y la tenacidad. Esto suele incluir el recocido (a menudo una Transformación Eutectoide Divorciada o recocido DET con múltiples ciclos de calentamiento y enfriamiento por aire), seguido del endurecimiento (austenización) a temperaturas entre 1475 °F y 1525 °F durante 10-30 minutos. Es crucial un temple inmediato después de la austenización, seguido de un revenido a 300-500 °F, a menudo con múltiples ciclos, para equilibrar la dureza, la tenacidad y la ductilidad. Temperaturas de austenización más altas pueden aumentar la dureza, pero también conservar la austenita.
 Un método común es el recocido por Transformación Eutectoide Divorciada (DET) para refinar el tamaño del grano. Este proceso implica calentar a 927 °C (1700 °F) durante 20 minutos y luego enfriar al aire hasta que el acero adquiera un color negro y magnético. A continuación, se recalienta a 793 °C (1460 °F) durante 30 minutos y luego se enfrÃa al aire (y, opcionalmente, se repite este paso). Finalmente, el acero se deja enfriar lentamente en el horno a 677 °C (1250 °F) y luego se enfrÃa al aire ambiente. Este proceso ayuda a reducir las tensiones internas y refina la microestructura del acero.
Para el acero 52100, se recomienda un aceite de temple medio o rápido.
El acero 52100 puede ser muy difÃcil de forjar, ya que requiere movimientos lentos y altas temperaturas para evitar fracturas por tensión. Sin embargo, su templabilidad media-baja y la ausencia de carburos a temperaturas de forja lo hacen más manejable para la forja en comparación con los aceros de temple al aire. En su estado totalmente templado, el 52100 es difÃcil de mecanizar, por lo que a menudo se requieren herramientas especializadas como herramientas de carburo o de nitruro de boro cúbico (CBN). Su maquinabilidad puede mejorarse mediante un recocido esferoidizante previo al mecanizado.
El forjado puede aumentar el potencial de rendimiento del acero 52100. El forjado a temperaturas bajas especÃficas, alrededor de 885 °C (1625 °F), puede evitar la pérdida de carbono y el crecimiento del grano, a la vez que mejora el acero. Este proceso, junto con el ciclado térmico (normalización), ayuda a disolver los carburos y a refinar el tamaño del grano, lo que mejora la resistencia al desgaste y el rendimiento general.
SÃ, el acero de aleación AISI 52100 se puede trabajar en frÃo utilizando técnicas convencionales cuando se encuentra en condiciones de recocido o normalizado.
El acero 52100 contiene aproximadamente tres veces el contenido de cromo de Acero para herramientas O1Mientras que el acero O1 contiene carburos de tungsteno, el acero 52100 se caracteriza por lograr una estructura homogénea y de grano muy fino gracias a su cuidadosa fabricación, que a menudo implica fusión al vacÃo. Generalmente, se considera que el acero O1 es más fácil de tratar térmicamente que el acero 52100, y el acero 52100 es más difÃcil de forjar y tratar térmicamente correctamente. Sin embargo, muchos expertos afirman que, cuando todo se hace correctamente (especialmente un forjado exhaustivo y un tratamiento térmico especÃfico), el acero 52100 ofrece un rendimiento superior en las cuchillas.
El acero inoxidable 440C resiste la corrosión dos veces mejor que el acero 52100 convencional. El 440C tiene un mejor rendimiento en términos de vida útil por fatiga y en condiciones de funcionamiento sin lubricación.
La retención de filo del acero 52100 no suele ser tan alta como la de algunos aceros avanzados, siendo similar a la de otros aceros al carbono y de baja aleación debido al volumen y la dureza de sus carburos de cementita. En pruebas, el acero 52100 demostró una retención de filo superior a la del acero 1086 y el damasco Wootz, pero inferior a la del acero AEB-L. En comparación con los aceros japoneses, algunos usuarios sugieren que aceros modernos como el Apex Ultra pueden ofrecer una retención de filo significativamente mayor gracias a elementos de aleación adicionales.
SÃ, el acero 52100 puede utilizarse eficazmente como acero base en las hojas San Mai, especialmente si se dispone de un horno de tratamiento térmico, ya que es un acero de temple profundo. También se ha incorporado al acero de Damasco junto con materiales como el 1095, aunque lograr un fuerte contraste visual puede resultar difÃcil debido a sus composiciones similares.
Rodamientos. Se considera un material clásico y estándar para aplicaciones con alto contenido de carbono, en particular rodamientos de bolas y de rodillos.
Secciones de matriz. Se puede utilizar para matrices de hasta 50 mm de diámetro que requieren superficies con un pulido preciso.
Material de revestimiento en soldadura por arco de transferencia de polvo (PTA).
Aplicaciones que requieren buena resistencia al desgaste sin carburación.
La resistencia del acero 52100 depende en gran medida del tratamiento térmico especÃfico aplicado.
Resistencia a la tracción: 585-620 MPa (85-90 ksi). Tras el temple en aceite a 850 °C (1560 °F), la resistencia a la tracción varÃa con la temperatura de revenido. Para aplicaciones en matrices, la resistencia a la tracción se indica en 80 000 psi (552 MPa) en estado recocido y en 120 000 psi (827 MPa) tras el temple en aceite y el revenido a 400 °F (204 °C).
LÃmite elástico: 450 MPa (65 ksi). Tras el temple en aceite desde 850 °C (1560 °F), el lÃmite elástico varÃa con la temperatura de revenido. Para aplicaciones en matrices, el lÃmite elástico se indica en 35 000 psi (241 MPa) en estado recocido y en 93 000 psi (641 MPa) tras el temple en aceite y el revenido a 400 °F (204 °C).
Resistencia a la compresión: 2760 MPa (400 ksi) o 2930 MPa (425 ksi).
Diferencias principales resumidas:
Contenido de cromo: 52100 contiene cromo, mientras que 1095 es un acero con alto contenido de carbono sin cromo significativo.
Aplicaciones principales: 52100 es principalmente un acero para cojinetes, mientras que 1095 es un acero con alto contenido de carbono de uso más general que se utiliza a menudo para resortes y cuchillas.
Resistencia a la corrosión: 52100 ofrece una resistencia a la corrosión ligeramente mejor que el carbono 1095 simple, aunque ninguno de los dos se considera un acero resistente a la corrosión.
Solicite un presupuesto competitivo para acero 52100.
Con más de 20 años de experiencia en forja, Aobo Steel es su socio de confianza para acero 52100 de alto rendimiento para rodamientos. Ofrecemos no solo materiales, sino también soluciones. Aproveche nuestro profundo conocimiento del sector y nuestra confiable cadena de suministro para el éxito de su proyecto.
✉ Contáctanos rellenando el formulario a continuación