Aceros cementados para la fabricación de engranajes – Guía de selección para engranajes industriales
Los aceros de cementación son materiales esenciales en la fabricación de engranajes para cajas de cambios industriales. Combinan una superficie dura y resistente al desgaste con un núcleo duro y dúctil, lo que los hace ideales para transmitir pares elevados en entornos difíciles.
Este artículo compara las calidades de acero carburizado más utilizadas, sus propiedades mecánicas, las respuestas al tratamiento térmico y sus aplicaciones industriales.
🔧 ¿Qué es el acero carburizado?
La carburación es un proceso de endurecimiento superficial en el que el acero aleado con bajo contenido en carbono se calienta en una atmósfera rica en carbono, lo que provoca la difusión de carbono en la superficie. Tras el temple y revenido, el acero tiene:
- Una dureza superficial de hasta HRC 60-63
- Un núcleo con alta resistencia al impacto
- Buen comportamiento frente a la fatiga y el desgaste
Esta estructura hace que los aceros carburizados sean ideales para engranajes sometidos a grandes cargas, especialmente en sistemas planetarios, piñones de entrada o cajas de engranajes de molinos.
🧪 Calidades comunes de acero cementado
| Grado del acero | Región / Estándar | Características principales | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|---|
| 20CrMnTi | China (GB/T 3077) | Acero para engranajes más común en Asia; buena maquinabilidad | Engranajes industriales generales, transmisiones planetarias |
| 17CrNiMo6 | Europa (DIN EN) | Gran tenacidad del núcleo, gran templabilidad | Minería, marina, grandes cajas de engranajes |
| 18CrNiMo7-6 | Europa (DIN EN) | Mayor resistencia a la fatiga, caja más profunda | Energía eólica, molinos de cemento |
| 8620 / 8620H | EE.UU. (AISI) | Aleación de níquel-cromo-molibdeno; versátil | Cajas de cambios OEM, engranajes personalizados para servicio pesado |
| 16MnCr5 / 20MnCr5 | Europa (DIN) | Económico, adecuado para engranajes ligeros/medios | Transportadores, reductores básicos |
🔥 Comparación de tratamientos térmicos
| Material | Profundidad de la carcasa (mm) | Dureza de la superficie (HRC) | Dureza del núcleo | Comentarios |
|---|---|---|---|---|
| 20CrMnTi | 0.8-1.2 | 58-62 | ~32-38 | Buena maquinabilidad, tenacidad moderada |
| 17CrNiMo6 | 1.2-2.0 | 58-63 | ~36-42 | Endurecimiento profundo, alta resistencia a la fatiga |
| 18CrNiMo7-6 | 1.5-2.2 | 58-63 | ~38-45 | Excelente equilibrio carcasa/núcleo |
| 8620H | 0.9-1.5 | 58-61 | ~30-36 | Flexible y rentable |
🏭 Consejos para la selección de materiales
- Elige 20CrMnTi si necesitas un acero para engranajes económico, ampliamente disponible, con una dureza superficial fiable y un buen mecanizado.
- Elige 17CrNiMo6 o 18CrNiMo7-6 si necesitas una gran durabilidad bajo cargas de choque o esfuerzos cíclicos prolongados.
- Elige 8620H si necesitas dureza y tenacidad moderadas con una buena disponibilidad global.
- Evita los aceros carburizados de baja calidad para los engranajes de precisión o de alta carga: pueden desgastarse o agrietarse prematuramente.
🔩 Aplicaciones típicas por grado de acero
| Acero | Aplicación de la caja de cambios |
|---|---|
| 20CrMnTi | Reductores estándar, etapas planetarias, transportadores |
| 17CrNiMo6 | Grandes trituradoras, polipastos, cabrestantes marinos |
| 18CrNiMo7-6 | Aerogeneradores, hornos de cemento, molinos verticales |
| 8620H | OEM norteamericanos, accionamientos de moldeo por inyección |
| 16MnCr5 | Motorreductores compactos, servorreductores pequeños |
✅ Garantía de calidad del equipo KNGEAR
En KNGEAR, seleccionamos y verificamos los materiales de los engranajes en función de tu aplicación y entorno. Todos los engranajes se someten a:
- Carburación y tratamiento térmico certificados
- Rectificado de precisión tras el temple
- Inspección al 100% de la dureza y profundidad de la caja
- Acabado superficial Ra ≤ 0,8 μm
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