"RHC 30-35" indica un intervalo de dureza en la escala Rockwell C (HRC = 30-35); se trata de una propiedad medida, no de una aleación o especificación concreta. Los "equivalentes" prácticos son los aceros y las condiciones de tratamiento térmico que producen esa dureza (por ejemplo, AISI/SAE 4340, EN24 / 36CrNiMo4 y 4140/4142 debidamente templados se suministran o procesan habitualmente a ~HRC 30-35 para ejes, engranajes y componentes estructurales).
Qué significa realmente "RHC 30-35
La cadena "RHC 30-35" es la abreviatura de un rango en el Escala de dureza Rockwell C (comúnmente escrito HRC 30-35 o 30-35 HRC). Indica una ventana de dureza aceptable, normalmente tras un tratamiento térmico o de revenido, y se utiliza en documentos de compra/especificación para controlar las propiedades de los materiales. Dado que el HRC es un propiedadmuchas aleaciones y estados de tratamiento térmico diferentes pueden cumplir la misma ventana HRC; por eso "equivalente" debe interpretarse como aceros o tratamientos térmicos diferentes que producen la misma dureza y envoltura mecánicani un solo nombre exacto de aleación.
Escalas de dureza y equivalentes numéricos
Los ingenieros necesitan a menudo conversiones entre sistemas de dureza. Las conversiones son aproximadas y dependen de la microestructura y del método de ensayo, pero la siguiente tabla ofrece equivalencias ampliamente utilizadas para HRC 30-35.
Rockwell C (HRC) | Brinell (HB) aprox. | Aprox. Vickers (HV) | Resistencia típica a la tracción (aprox.) |
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30 HRC | ~286 HB | ~302 HV | ~850-900 MPa |
31 HRC | ~294 HB | ~310 HV | ~880-940 MPa |
32 HRC | ~301 HB | ~318 HV | ~900-970 MPa |
33 HRC | ~311 HB | ~327 HV | ~930-1000 MPa |
34 HRC | ~319 HB | ~336 HV | ~960-1030 MPa |
35 HRC | ~327 HB | ~345 HV | ~990-1060 MPa |
Notas:
Las tablas de conversión son empíricas y varían en función de la fuente; la tabla anterior es una aproximación de ingeniería que debe utilizarse únicamente para comprobaciones de especificaciones/resumen. Utilice pruebas directas para la aceptación final.
Calidades de acero comunes que son "equivalentes" en la práctica
Porque HRC 30-35 es una propiedad, muchos aceros estructurales y aleados comunes pueden suministrarse o procesarse hasta alcanzar esta dureza. La tabla siguiente resume las opciones prácticas, los equivalentes (EN/UNS/AISI) y los usos típicos.
Nombre común / designación | Normas / códigos equivalentes | Condición típica para HRC 30-35 | Usos típicos |
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4340 (AISI/SAE 4340) | UNS G43400, EN36/36CrNiMo4 (similar) | Temple y revenido a HRC 28-36 (entrega común en taller 30-35) | Trenes de aterrizaje, ejes, componentes estructurales de alta resistencia. |
4140 / 4142 | AISI 4140 (EN 42CrMo4 comparable) | Templado en aceite/gas hasta ~HRC 27-34 dependiendo de la sección | Engranajes, pasadores, ejes donde se requiera una tenacidad moderada |
EN24 / 36CrNiMo4 | EN36 (UK EN24 históricamente) | Tratamiento térmico para tenacidad; normalmente se entrega a HRC ~30-34 | Forjas críticas aeroespaciales/automotrices |
52100 (acero para rodamientos) | SAE 52100 | Puede endurecerse a HRC más altos; templado a 30-35 para pistas de rodamientos en algunos casos. | Rodamientos, pistas (cuidado: la microestructura es diferente, soldabilidad limitada) |
Aceros martensíticos (por ejemplo, familia C300) | AMS 6514/AMS 6515 (maraging) | A menudo se envejece para obtener ~RC 30-35 para un equilibrio muy alto de tenacidad + resistencia. | Utillaje aeroespacial, piezas estructurales de alta resistencia (química y procesamiento diferentes) |
Punto práctico: AISI/SAE 4340 es una de las aleaciones más comúnmente especificadas cuando los compradores piden "4340 RHC 30-35" porque puede tratarse térmicamente con fiabilidad hasta esa ventana incluso en secciones grandes.
Cómo alcanzan los fabricantes el HRC 30-35 (tratamiento térmico y procesos)
Producir HRC 30-35 depende de la composición de la aleación, el tamaño de la pieza (espesor de la sección) y el control del proceso:
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Aleaciones de endurecimiento total (por ejemplo, 4140, 4340)
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Vía normal: austenitización → temple (aceite o sal agitada) → revenido.
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La gama de temperaturas de revenido para HRC 30-35 suele estar comprendida entre temple intermedio (por ejemplo, revenido entre ~500-600 °C en función de la aleación y la dureza deseada). Las temperaturas exactas varían en función de la combinación deseada de tenacidad y resistencia.
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Cementación vs endurecimiento
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La cementación (carburizado/carbonitruración) produce una superficie dura mientras que el núcleo sigue siendo más duro (el núcleo puede tener ~HRC 30-35 mientras que la carcasa es mucho más dura). Especifique la dureza superficial y la profundidad de la caja por separado cuando sea necesario.
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Maraging y aleaciones de endurecimiento por envejecimiento
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Utilizan tratamiento en solución + envejecimiento para generar resistencia sin martensita de alto contenido en carbono; el objetivo RC 30-35 se consigue ajustando el tiempo/temperatura de envejecimiento y proporciona una tenacidad excepcional para ese rango de dureza.
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Control de procesos y CC
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Conseguir un HRC 30-35 constante en todos los lotes y geometrías requiere hornos calibrados, medios de temple controlados y muestras de verificación. Para los componentes críticos, los fabricantes suelen suministrar mapas de dureza (lecturas múltiples) y registros de tratamiento térmico.
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Pruebas, calibración y criterios de aceptación
Ensayo Rockwell C sigue métodos normalizados (ASTM E18 / ISO 6508). Normas de calidad clave:
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Utilice máquinas Rockwell debidamente calibradas y bloques de prueba certificados (bloques trazables NIST o equivalentes) para verificar la precisión de la máquina.
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Para la aceptación, especifique las ubicaciones de las muestras y el número de indentaciones por cláusula (por ejemplo, dentro de una tolerancia de ±2 HRC en las ubicaciones especificadas) y si las lecturas deben tomarse en superficies acabadas o en cupones de ensayo.
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Cuando el estado de la superficie afecta a la lectura (rugosidad, granallado, descarburación), puede ser necesario un pulido adicional o la preparación de la muestra.
Implicaciones de diseño y aplicación en HRC 30-35
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Resistencia al desgaste: HRC 30-35 proporciona una resistencia moderada al desgaste, adecuada para engranajes, ejes y fijaciones mecánicas de uso medio.
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Dureza: A medida que aumenta la dureza, disminuye la tenacidad: a menudo se eligen HRC 30-35 para equilibrar el desgaste y la tenacidad a la fractura en componentes dinámicos.
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Duración de la fatiga: El comportamiento ante la fatiga es una función combinada de la microestructura, la dureza, las tensiones residuales, el acabado superficial y el granallado. Para los ejes giratorios, el HRC 30-35 en 4340 es un compromiso habitual.
Consideraciones sobre el mecanizado, la soldadura y el acabado
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Mecanizado: Los materiales HRC 30-35 son más duros que los aceros recocidos: utilice el grado de herramienta adecuado, avance/velocidad más lentos y refrigerantes. La decisión de mecanizar antes o después del temple afecta al coste y a la distorsión.
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Soldadura: Muchos aceros aleados con HRC 30-35 requerirán precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) para evitar el agrietamiento y restaurar la tenacidad. Los aceros de baja aleación como el 4140/4340 necesitan procedimientos cualificados.
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Acabado superficial: Las operaciones de rectificado, granallado y alivio de tensiones deben especificarse cuando la vida a fatiga o la tolerancia dimensional son críticas.
Lista de control de la contratación: especificación de RHC 30-35 en los planos y pedidos
Cuando especifique RHC 30-35, incluya lo siguiente para evitar ambigüedades:
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Dureza: 30-35 HRC (explícitamente Rockwell C)
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Norma de ensayo: ASTM E18 o ISO 6508 (elija uno)
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Detalles del método de ensayo: número de puntos de ensayo, ubicación de las muestras, preparación de la superficie
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Material / grado: p. ej, SAE 4340, templado y revenido a HRC 30-35 (o "equivalente EN36 / 36CrNiMo4")
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Condición de entrega: carta de tratamiento térmico, carta de horno, certificados (químico + mecánico + mapa de dureza)
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Requisitos adicionales: ensayos no destructivos (END) en caso necesario, valores de tenacidad (Charpy) o profundidad de la caja de dureza superficial para piezas carburizadas.
Ejemplos prácticos
Un fabricante de soportes para trenes de aterrizaje encargó 4340 templado y revenido a 30-35 HRC Debido a que la geometría requería una gran tenacidad a la fractura y una resistencia cercana a los 1.000 MPa, el proveedor suministró cupones con lecturas de dureza en cinco puntos (31-34 HRC), resultados de ensayos de tracción dentro de las especificaciones y un registro de tratamiento térmico.
Preguntas frecuentes
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Q: ¿Es RHC 30-35 un grado de material?
A: No - es un rango de dureza en la escala Rockwell C. En las especificaciones, la dureza debe ir siempre acompañada del grado del material (por ejemplo, 4340). -
Q: ¿Qué materiales suelen cumplir el HRC 30-35?
A: Aceros aleados como el 4340 y el 4140, algunos aceros para rodamientos templados hasta esa ventana y aleaciones maraging específicas cuando se envejecen adecuadamente. -
Q: Qué precisión tienen las conversiones de dureza (HRC → HB → HV)?
A: Las conversiones son aproximadas y empíricas; utilícelas sólo para la planificación. Para la aceptación, utilice la medición directa en la escala especificada. -
Q: ¿Puedo soldar una pieza que tenga un HRC de 30-35?
A: La soldadura es posible pero normalmente requiere precalentamiento, temperaturas controladas entre pasadas y PWHT dependiendo de la aleación. Verificar con las especificaciones del procedimiento de soldadura (WPS). -
Q: ¿Debo comprar material ya tratado térmicamente o mecanizarlo y después tratarlo térmicamente?
A: Depende de la tolerancia y del riesgo de distorsión. El mecanizado después del temple reduce la dificultad de mecanizado pero aumenta el riesgo de distorsión. Para tolerancias estrechas, considere el mecanizado/revestimiento tras el tratamiento térmico final y las operaciones de rectificado. -
Q: ¿Qué documentación de las pruebas debo solicitar?
A: Informe de pruebas de molienda (MTR) para la química, mapa de dureza (indentaciones múltiples), registros de tratamiento térmico y cualquier prueba mecánica requerida (tracción/Charpy). -
Q: ¿Son comparables los mismos valores HRC en diferentes aleaciones?
A: Numéricamente sí, pero la microestructura difiere: HRC 32 en 4340 se comporta de forma diferente a HRC 32 en un acero para rodamientos. Evalúe la tenacidad, la fatiga y el entorno por separado. -
Q: ¿Qué tolerancia de dureza es aceptable en la industria?
A: La tolerancia común es ±2 HRC o una ventana especificada (por ejemplo, 30-35 HRC). Para piezas críticas, apriete según sea necesario en la nota de dibujo. -
Q: ¿Dónde debe medirse la dureza?
A: En geometría acabada en lugares definidos, evitando filetes y bordes finos. Especifique las coordenadas de los puntos de prueba en los planos de las piezas críticas. -
Q: ¿Qué normas rigen el ensayo de dureza Rockwell?
A: ASTM E18 e ISO 6508 son las principales normas que regulan los ensayos de dureza Rockwell. Utilice equipos calibrados y bloques de referencia certificados (trazables al NIST cuando sea necesario).
Referencias autorizadas
- Ensayo de dureza Rockwell - Wikipedia
- ASTM E18 - Métodos de ensayo estándar para la dureza Rockwell de materiales metálicos
- Publicación especial del NIST - Medición de la dureza Rockwell de materiales metálicos
- Tabla de conversión de dureza (HRC ⇄ HB ⇄ HV) - tabla de conversión de ingeniería.
Recomendaciones finales
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Nunca especificar únicamente "RHC 30-35" en un dibujo - emparejar siempre la dureza con la aleación base y los criterios de aceptación (método de ensayo, número de indentaciones y MTR).
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Para secciones pesadas en las que la templabilidad es importante, prefiera 4340 / EN36 o material VAR/VIM de primera calidad y exigen registros de tratamiento térmico.
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Utilice conversiones para la planificación, pero exija la prueba de aceptación final en la misma escala que se muestra en el dibujo (por ejemplo, HRC).