Los cilindros de tornillo están hechos de aceros aleados elegidos por su resistencia, templabilidad y su capacidad para soportar una superficie endurecida. Los más comunes son38CrMoAlA (1,8509)y34CrAlNi7 (1,8550)para piezas nitruradas,42CrMo (4140)y31CrMoV9 (1,8519)para trabajos endurecidos,40Crpara barriles bimetálicos, ySS304 / SS316Inoxidable para materiales corrosivos.
La calidad se elige junto con el tratamiento de la superficie: el acero confiere a la pieza su cuerpo y dureza; el tratamiento superficial le confiere resistencia al desgaste.
Pregunte a tres proveedores de qué acero "debería" estar hecho un cilindro de tornillo y obtendrá tres respuestas, porque la respuesta honesta es: depende del tratamiento de la superficie y del material que procese. Esta guía desglosa los grados en los que EJS realmente trabaja, qué es cada uno, sus equivalentes internacionales (para que pueda comparar un dibujo de cualquier mercado) y cuándo es la elección correcta.
01¿De qué acero debería estar hecho un barril de tornillo?
No existe un único "mejor" acero, porque un cilindro de tornillo es un sistema: acero base más tratamiento superficial. Un cañón nitrurado necesita un acero de nitruración que forme una carcasa dura; un barril completamente endurecido necesita un grado que responda al enfriamiento y al revenido; un cañón bimetálico necesita una base sólida debajo de una capa de aleación que haga el trabajo real. Elija primero el tratamiento para su material y luego el acero base correcto.
EJS comúnmente funciona en estos grados: 42CrMo (4140), 38CrMoAlA (1.8509), 31CrMoV9 (1.8519), 34CrAlNi7 (1.8550), 40Cr, acero 45, SS304, SS316, SKD11, SKD61 y W6Mo5Cr4V2. Las secciones siguientes explican los caballos de batalla.
02¿Qué hace que un buen barril de tornillo sea de acero?
Antes de las calificaciones, las propiedades que importan:
- Templabilidad— a qué profundidad y con qué seguridad se endurece el acero a lo largo de su sección.
- Nitrurabilidad— para piezas nitruradas, el acero debe contener elementos formadores de nitruro (Cr, Mo, Al) para que se forme una carcasa dura.
- Tenacidad— el núcleo debe resistir el par y la presión sin agrietarse.
- Resistencia al desgaste— generalmente se obtiene mediante el tratamiento de la superficie, no solo por el acero base.
- Resistencia a la corrosión— cuando el polímero es agresivo, el acero base (o un grado inoxidable) es importante.
- Estabilidad dimensional— el acero debe mantener su geometría mediante un tratamiento térmico para mantener la holgura entre el tornillo y el cilindro.
0338CrMoAlA (1,8509): el acero de nitruración
38CrMoAlA
ESTRUENDO:1.8509 / 41CrAlMo7 · GB:38CrMoAlA · AISI:Nitralloy 135M (aprox.)
El clásico acero de nitruración para cilindros de tornillo. Su alto contenido de aluminio le permite formar una carcasa nitrurada muy dura y resistente al desgaste, que es exactamente lo que necesita una superficie de tornillo o cilindro. Después de la nitruración, la dureza de la superficie puede alcanzar aproximadamente 850-1100 HV dependiendo del proceso y la profundidad.
El 38CrMoAlA se utiliza específicamente por su comportamiento de nitruración: la carcasa se forma rápidamente y alcanza una gran dureza. La literatura de referencia enumera piezas resistentes al desgaste en extrusoras de caucho y plástico entre sus principales aplicaciones, que es precisamente el caso de uso del cilindro roscado. La desventaja es que la carcasa nitrurada es relativamente frágil, por lo que no es la calidad adecuada para piezas que sufren fuertes impactos. En un barril nitrurado EJS, la capa de nitruración corre0,4–0,7 mmprofundo.
0442CrMo/4140: el caballo de batalla del endurecimiento total
42CrMo (42CrMo4)
DIN/ES:42CrMo4/1,7225 · AISI:4140 · JIS:SCM440
Un acero de baja aleación de cromo-molibdeno apreciado por su alta resistencia a la fatiga, buena templabilidad y tenacidad. Es uno de los aceros de ingeniería más utilizados en el mundo, lo que facilita su obtención y combinación en todos los mercados.
42CrMo (equivalente a AISI 4140 y EN 1.7225) es la opción ideal para tornillos y cilindros endurecidos y para piezas donde la resistencia del núcleo es tan importante como la dureza de la superficie. En estado templado y revenido ofrece un excelente equilibrio entre resistencia y tenacidad. Es funcionalmente intercambiable con 4140 siempre que se respete la condición de tratamiento térmico especificada, lo que resulta útil cuando se combina una pieza existente de un dibujo europeo o americano.
0531CrMoV9 y 34CrAlNi7
31CrMoV9 (1,8519)
DIN/ES:31CrMoV9/1,8519
Un acero de nitruración de cromo-molibdeno-vanadio. El vanadio refina la estructura y soporta una carcasa nitrurada dura y resistente, lo que la convierte en una excelente opción para tornillos y cilindros nitrurados muy cargados que necesitan más resistencia central que el 38CrMoAlA.
34CrAlNi7 (1,8550)
DIN/ES:34CrAlNi7/1,8550
Un acero de nitruración con soporte de aluminio, como el 38CrMoAlA pero con níquel para mayor dureza del núcleo. Se utiliza cuando una carcasa nitrurada dura debe asentarse sobre un núcleo más resistente.
06Aceros inoxidables y para herramientas
Más allá de los aceros aleados estándar, algunos trabajos requieren algo más especializado:
- SS304 / SS316— grados de acero inoxidable para polímeros corrosivos (PVC, fluoropolímeros) donde la oxidación y el ataque químico son la principal amenaza.
- SKD11 (D2) / SKD61 (H13)— aceros para herramientas para alto desgaste y alta temperatura, utilizados a menudo para elementos de tornillo y secciones exigentes.
- W6Mo5Cr4V2 (acero rápido M2)— para elementos de tornillo que necesitan una resistencia extrema al desgaste.
- 40Cr— comúnmente la base para barriles bimetálicos. Después de años de producción, EJS descubre que el 40Cr funciona mejor aquí, porque una vez que la capa de aleación bimetálica se desgasta, el cañón se reemplaza independientemente del acero base, por lo que el acero base no es el factor que limita la vida útil.
07Comparación de grados de acero de barril de tornillo
| Grado (GB) | DIN / ES | AISI/JIS | Tipo | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | ~Aleación nitral 135M | Acero de nitruración | Tornillos y cilindros nitrurados |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | — | Nitruración (Ni) | Núcleo nitrurado y más resistente |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | — | Nitruración (V) | Piezas nitruradas muy cargadas |
| 42CrMo | 1.7225/42CrMo4 | 4140 / SCM440 | cr-mo | Endurecido completamente, de alta resistencia |
| 40Cr | 1.7035 / 41Cr4 | 5140 | cr | Base de barril bimetálica |
| SKD61 | 1.2344 | H13 | herramienta de trabajo en caliente | Alta temperatura / elementos |
| SKD11 | 1.2379 | D2 | herramienta de trabajo en frío | Alto desgaste / elementos |
| SS304/316 | 1,4301 / 1,4401 | 304 / 316 | Inoxidable | Materiales corrosivos |
08Cómo elegir el acero adecuado
La cadena de decisiones es más simple de lo que parece la lista de calificaciones:
- Comienza con tu material¿limpio, lleno, abrasivo o corrosivo? Esto fija el tratamiento de la superficie.
- Elige el tratamiento— nitrurados, templados, bimetálicos o cromados.
- El tratamiento apunta al acero base.— tratamiento de nitruración → un acero de nitruración (38CrMoAlA, 31CrMoV9, 34CrAlNi7); templado → 42CrMo; bimetálico → base 40Cr; corrosivo → inoxidable.
- Coincidir con cualquier dibujo existente— utilice la tabla de equivalentes para que una especificación europea 1.8509 o americana 4140 se asigne al grado correcto.
En la práctica, usted le indica a EJS el material que utiliza y la máquina, y nuestros ingenieros especifican el acero y el tratamiento. EJS proporciona un informe de inspección y un certificado de material con cada cilindro de tornillo suministrado, por lo que el grado del pedido es el grado que usted recibe.
09Preguntas frecuentes
¿Cuál es el acero más común para barriles de tornillos?
Para cilindros de tornillo nitrurado, 38CrMoAlA (DIN 1.8509) es la opción clásica porque su contenido de aluminio forma una carcasa nitrurada dura. Para piezas totalmente templadas, 42CrMo (AISI 4140 / EN 1.7225) es el caballo de batalla. El correcto depende del tratamiento de la superficie.
¿Es 42CrMo lo mismo que el acero 4140?
Son funcionalmente equivalentes. 42CrMo (42CrMo4, EN 1.7225) es la designación europea/china y AISI 4140 es la americana; comparten una química de cromo-molibdeno muy similar y son intercambiables en la mayoría de las aplicaciones cuando se respeta el tratamiento térmico especificado.
¿Por qué se utiliza 38CrMoAlA en barriles nitrurados?
Su alto contenido de aluminio le permite formar nitruros de aluminio durante la nitruración, produciendo una superficie muy dura y resistente al desgaste. Esa dureza es ideal para una superficie de trabajo de tornillo o barril. La carcasa es relativamente frágil, por lo que no se utiliza cuando se espera un impacto fuerte.
¿Qué acero es mejor para un cañón bimetálico?
El acero base importa menos en un cilindro bimetálico porque la capa de aleación hace el trabajo. EJS suele utilizar 40Cr como base y ha descubierto que funciona mejor: cuando la capa bimetálica se desgasta, el cilindro se reemplaza independientemente del acero base.
¿Qué acero debo utilizar para plásticos corrosivos como el PVC?
Para materiales corrosivos, una base de acero inoxidable (SS304 o SS316) y/o una aleación bimetálica resistente a la corrosión es la ruta correcta, en lugar de una simple aleación de acero. Dígale a su proveedor el polímero exacto para que pueda coincidir con el grado y el tratamiento.
¿Cómo sé que recibiré el acero que pedí?
Solicite un certificado de material (MTC) con composición química. EJS proporciona un informe de inspección y un certificado de material con cada cilindro de tornillo suministrado, por lo que la calidad se verifica en lugar de asumirse.
¿No estás seguro de qué calificación necesita tu trabajo?
Cuéntanos el material que procesas y tu máquina, o envíanos un plano con especificaciones de acero de cualquier estándar. Los ingenieros de EJS confirmarán la calidad y el tratamiento correctos y realizarán una cotización, generalmente dentro de un día hábil.
Obtenga una cotización- Acero especial Otai —Acero de aleación especial 38CrMoAl: propiedades y aplicaciones (incluidas piezas de desgaste de extrusoras de caucho y plástico)
- Cubo de acero -Acero de nitruración 38CrMoAl: dureza superficial después de la nitruración (850–1100 HV) y tratamiento térmico
- Industria (ArcelorMittal) —Ficha técnica AISI 4140 / W1.7225 / EN 42CrMo4: composición y propiedades mecánicas
- Acero especial Otai —Equivalente DIN de acero 4140 (42CrMo4 / 1.7225): referencia cruzada de normas
- Hazlo desdeComparación de propiedades EN 1.7225 (42CrMo4) vs SAE-AISI 4140
