La norma GB/T 3098.6-2014 especifica las propiedades mecánicas de pernos, tornillos y espárragos fabricados con aceros inoxidables resistentes a la corrosión, sometidos a ensayos a una temperatura ambiente de entre 10 °C y 35 °C. Esta norma se aplica a elementos de fijación con diámetros de rosca nominales de entre 5 mm y 100 mm, garantizando un rendimiento fiable en diversas aplicaciones industriales. La norma clasifica los aceros inoxidables en grupos austeníticos, martensíticos y ferríticos, definiendo clases de propiedades en función de la resistencia a la tracción, el límite elástico, la elongación y la dureza.
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas descritas en la norma GB/T 3098.6-2014 garantizan que los elementos de fijación de acero inoxidable cumplan con los requisitos específicos de resistencia y ductilidad. Estas propiedades son fundamentales para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión combinada con integridad mecánica. La tabla a continuación detalla los valores mínimos de resistencia a la tracción (Rm), límite elástico (Rp0.2), alargamiento tras la fractura (A) y rangos de dureza para diferentes grupos de acero y clases de propiedades.
| Grupo del Acero | Grado de acero | Clase de propiedad | Resistencia a la tracción Rm (MPa) mín. | Límite elástico Rp0,2 (MPa) mín. | Alargamiento A min (en múltiplos de d) | Dureza HB | Dureza HRC | Dureza HV | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | ||||||
| Austenítico | A1, A2, A3, A4, A5 | 50 | 500 | 210 | 0,6 días | – | – | – | – | – | – |
| 70 | 700 | 450 | 0,4 días | – | – | – | – | – | – | ||
| 80 | 800 | 600 | 0,3d | – | – | – | – | – | – | ||
| Martensítico | C1 | 50 | 500 | 250 | 0,2d | 147 | 209 | – | – | 155 | 220 |
| 70 | 700 | 410 | 0,2d | 209 | 314 | 20 | 34 | 220 | 330 | ||
| 1101 | 1100 | 820 | 0,2d | – | – | 36 | 45 | 350 | 440 | ||
| Martensítico | C3 | 80 | 800 | 640 | 0,2d | 228 | 323 | 21 | 35 | 240 | 340 |
| Martensítico | C4 | 50 | 500 | 250 | 0,2d | 147 | 209 | – | – | 155 | 220 |
| 70 | 700 | 410 | 0,2d | 209 | 314 | 20 | 34 | 220 | 330 | ||
| Ferrítico | F12 | 45 | 450 | 250 | 0,2d | 128 | 209 | – | – | 135 | 220 |
| 60 | 600 | 410 | 0,2d | 171 | 271 | – | – | 180 | 285 | ||
1 Templado y revenido a una temperatura mínima de revenido de 275 °C.
2 Para diámetros de rosca nominales d ≤ 24 mm.
Composición química
Los requisitos de composición química de la norma GB/T 3098.6-2014 definen los límites elementales para los grados de acero inoxidable utilizados en elementos de fijación. Estas composiciones garantizan la resistencia a la corrosión, las propiedades mecánicas y la facilidad de fabricación. La tabla que aparece a continuación muestra los límites porcentuales de los elementos clave en cada grado de acero.
| Grado de acero | Grupo del Acero | C (%) | Si (%) máx. | Mn (%) máximo | P (%) máx. | S (%) | N (%) máximo | Cr (%) | Mo (%) | Ni (%) | Cu (%) | Otros (%) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | |||||||
| A1 | Austenítico | – | 0.12 | 1 | 6.5 | 0.20 | 0.153 | 0.353 | – | 16 | 19 | – | 0.70 | 5.04 | 10.05 | 1.75 | 2.25 | – |
| A2 | – | 0.106 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 157 | 20 | – | –8 | 8.0 | 19.0 | – | 4.0 | – | |
| A39 | – | 0.08 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 17 | 19 | – | – | 9.0 | 12.0 | – | 1.0 | – | |
| A410 | – | 0.086 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 16 | 18 | 2 | 3 | 10.0 | 15.0 | – | 4.0 | – | |
| A59,10 | – | 0.08 | 1 | 2.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 16 | 19 | 2 | 3 | 10.5 | 14.0 | – | 1.0 | – | |
| C110 | Martensítico | 0.09 | 0.15 | 1 | 1.0 | 0.05 | – | 0.03 | – | 12 | 14 | – | – | – | 1.0 | – | – | – |
| C3 | 0.17 | 0.25 | 1 | 1.0 | 0.04 | – | 0.03 | – | 16 | 18 | – | – | 1.5 | 2.5 | – | – | – | |
| C410 | 0.08 | 0.15 | 1 | 1.5 | 0.06 | 0.153 | 0.353 | – | 12 | 14 | – | 0.60 | – | 1.0 | – | – | – | |
| F111 | Ferrítico | – | 0.12 | 1 | 1.0 | 0.04 | – | 0.03 | – | 15 | 18 | – | –12 | – | 1.0 | – | – | – |
3 El azufre puede sustituirse por selenio.
4 Si el contenido de níquel es inferior a 8%, el contenido mínimo de manganeso debe ser de 5%.
5 Si el contenido de níquel es superior a 8%, no existe límite para el contenido mínimo de cobre.
6 En aceros austeníticos con un contenido máximo de carbono de 0,03%, puede haber nitrógeno presente hasta 0,22%.
7 Si el contenido de cromo es inferior a 17%, el contenido mínimo de níquel debe ser de 12%.
8 El molibdeno puede estar presente a discreción del fabricante. Para algunas aplicaciones, se pueden especificar límites en el contenido de molibdeno en el pedido.
9 Grados estabilizados: contenido de titanio ≥ 5×C% hasta 0,8%, o niobio y/o tantalio ≥ 10×C% hasta 1,0%.
10 Para productos con diámetros mayores, con el fin de lograr las propiedades mecánicas especificadas, se puede utilizar un mayor contenido de carbono, hasta 0,12% para aceros austeníticos.
11 Puede contener titanio ≥ 5×C% hasta 0,8%, o niobio y/o tantalio ≥ 10×C% hasta 1,0%.
12 El molibdeno puede estar presente a discreción del fabricante.
Preguntas frecuentes (FAQ)
- 1. ¿Cuál es el alcance de GB/T 3098.6-2014?
- Esta norma se aplica a pernos, tornillos y espárragos de acero inoxidable con diámetros de rosca nominales de 5 mm a 100 mm, probados a temperaturas ambiente entre 10 °C y 35 °C.
- 2. ¿Cómo se designan las clases de propiedades en esta norma?
- Las clases de propiedades como 50, 70, 80 y 110 indican la resistencia a la tracción nominal en MPa dividida por 10, adaptada a aceros inoxidables austeníticos, martensíticos o ferríticos.
- 3. ¿Qué tratamiento térmico se requiere para el acero martensítico de grado C1 en la clase de propiedad 110?
- Para lograr las propiedades mecánicas especificadas, debe someterse a un proceso de temple y revenido a una temperatura mínima de 275 °C.
- 4. ¿Existen restricciones en el diámetro de la rosca para el acero ferrítico de grado F1?
- Sí, las propiedades de F1 se aplican a elementos de fijación con diámetros de rosca nominales de hasta 24 mm.
- 5. ¿Cómo aborda la norma la estabilización en grados austeníticos como A3 y A5?
- La estabilización se logra mediante la adición de titanio (≥ 5×C% hasta 0,8%) o niobio/tantalio (≥ 10×C% hasta 1,0%) para prevenir la precipitación de carburos y mejorar la resistencia a la corrosión.
- 6. ¿Se puede ajustar el contenido de molibdeno en el grado A2?
- El molibdeno puede añadirse a discreción del fabricante, pero deben indicarse límites específicos en la orden de compra para aplicaciones que requieran un control preciso.
