Materiales
Materiales
La siguiente tabla presenta los materiales que Smalley emplea más frecuentemente.
| Material | Espesor del material (pulgadas) | Resistencia a la tracción mínima (psi) | Resistencia al cizallamiento (psi) | Temperatura de operación máxima recomendada4 (°C/°F) | Módulo de elasticidad (psi) |
|---|---|---|---|---|---|
| Acero al carbono | |||||
| Templado en aceite SAE 1070 - 1090 | 0,006 - 0,014 | 269.000 | 153.000 | 250 | 30 X 106 |
| 0,0141 - 0,021 | 255.000 | 145.000 | |||
| 0,0211 - 0,043 | 221.000 | 126.000 | |||
| 0,0431+ | 211.000 | 120.000 | |||
| Estirado en frío SAE 1060 - 1075 | 0,006 - 0,030 | 230.000 | 130.000 | ||
| 0,0301 - 0,110 | 181.000 | 103.000 | |||
| 0,1101 - 0,220 | 156.000 | 89.000 | |||
| Acero inoxidable 302 | |||||
| AMS-5866 | 0,002 - 0,022 | 210.000 | 119.000 | 400 | 28 X 106 |
| 0,0221 - 0,047 | 200.000 | 114.000 | |||
| 0,0471 - 0,062 | 185.000 | 105.000 | |||
| 0,0621 - 0,074 | 175.000 | 100.000 | |||
| 0,0741 - 0,089 | 165.000 | 94.000 | |||
| 0,0891+ | 155.000 | 88.000 | |||
| Acero inoxidable 316 | |||||
| ASTM A3131 | 0,002 - 0,023 | 195.000 | 111.000 | 400 | 28 X 106 |
| 0,0231 - 0,048 | 190.000 | 108.000 | |||
| 0,0481 - 0,061 | 175.000 | 99.000 | |||
| 0,0611+ | 170.000 | 97.000 | |||
| Acero inoxidable 17-7 PH | |||||
| Condición CH900 AMS-5529 | 240.0002 | 137.0002 | 650 | 29,5 X 106 | |
| A-286 | |||||
| AMS-5810 | 180.0002 | 105.0002 | 1000 | 31 X 106 | |
| INCONEL5 Aleación X-750 | |||||
| Grado de dureza para resortes AMS-56993 | 220.0002 | 125.0002 | 700 | 31 X 106 | |
| Grado de dureza n.º 1 "Rc 35 como máximo" AMS-56991,3 | 136.000 REF | 77.000 | 700 | ||
| Grado de dureza n.º 1 AMS-5698 | 155.0002 | 88.0002 | 1000 | ||
| INCONEL5 Aleación 718 | |||||
| AMS-55961 | 180.0002 | 102.0002 | 1300 | 29,6 X 106 | |
| ELGILOY5 | |||||
| AMS-58761,3 | ≤ 0,004 | 300.0002 | 171.0002 | 800 | 30 X 106 |
| 0,0041 - 0,019 | 290.0002 | 165.0002 | |||
| 0,0191 - 0,025 | 280.0002 | 159.0002 | |||
| 0,0251 - 0,100 | 270.0002 | 154.0002 | |||
| Cobre-berilio | |||||
| Grado de dureza TH02 ASTM B1971 | 185.0002 | 128.0002 | 400 | 18,5 X 106 | |
| MP35N® | |||||
| AMS 57581 | 260.000 | 150.000 | 600 | 34,1 X 106 | |
|
NOTA: entre los materiales adicionales disponibles se incluyen bronce fosforado, C-276, acero inoxidable 410, MONEL5 K-500, MONEL5 K-400 y Waspaloy, entre otros. Póngase en contacto con el departamento de Ingeniería de Smalley para obtener información adicional. 1 La referencia solo hace alusión a la composición química. |
|||||
Materiales estándar
La selección del material adecuado para una aplicación concreta requiere un conocimiento general de los fines con los que pueden utilizarse los productos de alambre plano de Smalley. Además, especificar el material correcto puede evitar costes adicionales y fallos durante el funcionamiento. El acero al carbono es el material que se especifica más frecuentemente. Aunque el acero inoxidable posee un precio más elevado que el acero al carbono, proporciona una resistencia a la corrosión muy superior a la de este último, y sus límites de operación a altas temperaturas son más elevados.
Smalley mantiene un inventario de resortes ondulados y anillos de retención Spirolox en acero al carbono y acero inoxidable. El inventario de resortes ondulados consta de componentes en acero al carbono y acero inoxidable 17-7, y el de anillos de retención en Spirolox está compuesto por piezas en acero al carbono y acero inoxidable 302 y 316. Asimismo, la empresa dispone de otras aleaciones (enlace a la página de materiales especiales) y acabados (enlace a la página de acabados) con disponibilidad inmediata para la producción.
ACERO AL CARBONO
Smalley ofrece dos materiales estándar de acero al carbono para anillos de retención y resortes ondulados. El acero al carbono es económico y duradero, pero presenta una baja resistencia a la corrosión. Es altamente magnético y puede adoptar diversos colores, como azul, gris o negro. Los productos de acero al carbono de Smalley se someten a un baño de aceite para su protección durante el transporte y el almacenamiento.
TEMPLADO EN ACEITE
El acero templado de alto carbono SAE 1070-1090 para resortes es el material estándar empleado para la fabricación de anillos de retención en espiral y resortes ondulados. Su resistencia a la tracción y su límite de elasticidad se maximizan gracias a su estructura martensítica templada en aceite.
ESTIRADO EN FRÍO
El acero estirado en frío de alto carbono SAE 1060-1075 para resortes es el material estándar empleado para la fabricación de anillos elásticos. El acero al carbono estirado en frío carece de escala y recibe su resistencia del proceso de estirado.
Sea cual sea su grado de dureza, el acero al carbono es más adecuado para aplicaciones que poseen un entorno protegido, ya que se corroe si no dispone de lubricación o sello atmosférico. No obstante, puede dotarse de una protección adicional frente a la corrosión mediante la adición de acabados a medida. Nuestros anillos y resortes suelen suministrarse con un acabado de baño en aceite que les proporciona protección durante su transporte y almacenamiento.
- El acero al carbono es altamente magnético y puede presentar una amplia variedad de colores distintos, entre ellos azul, negro y gris.
ACERO INOXIDABLE
Smalley ofrece tres tipos de acero inoxidable para anillos de retención y resortes ondulados. Los grados 302 y 316 son los materiales estándar para los anillos de retención, mientras que el 17-7 PH es el material estándar para los resortes ondulados. Aunque el acero inoxidable es más costoso que el acero al carbono, ofrece una mayor resistencia a la corrosión y es capaz de soportar límites de temperatura más elevados. Es ligeramente magnético y puede presentar diversos colores, como azul, marrón o plateado. Los productos de acero inoxidable de Smalley suelen someterse a procesos de limpieza por ultrasonidos y desengrase por vapor.
ACERO INOXIDABLE 302
El 302 constituye el grado de acero inoxidable estándar utilizado para la fabricación de anillos de retención en espiral. La razón por la cual este material de uso común se especifica para esta aplicación es su combinación de resistencia a la corrosión y propiedades físicas. El acero inoxidable 302 obtiene su grado de dureza para resortes mediante procesos de deformación en frío. Aunque está categorizado como acero inoxidable no magnético, el grado 302 adquiere un ligero magnetismo a raíz del proceso de deformación en frío, y no puede endurecerse mediante tratamiento térmico.
- El acero inoxidable 302 posee un color gris plata.
ACERO INOXIDABLE 316
Con unas propiedades físicas y una resistencia térmica prácticamente idénticas a las del acero inoxidable 302, el grado 316 proporciona una mayor resistencia a la corrosión, especialmente frente a la corrosión por picaduras, gracias a su contenido químico en molibdeno. El acero inoxidable 316 suele utilizarse en aplicaciones alimentarias, químicas y de aguas marinas y muestra un magnetismo inferior al del grado 302. Sin embargo, al igual que sucede con el acero inoxidable 302, su magnetismo aumenta cuando el alambre se somete a procesos de deformación en frío, y tampoco puede endurecerse mediante tratamientos térmicos.
- El grado 316 también posee un color gris plata.
ACERO INOXIDABLE 17-7 PH CONDICIÓN CH900
Aunque esta aleación, que posee una resistencia a la corrosión similar a la del grado 302, se utiliza casi exclusivamente para la fabricación de resortes ondulados, ofrece también una elevada resistencia a la tracción y un alto límite de elasticidad para aplicaciones de anillos especiales. En aplicaciones sometidas a fatiga y tensiones elevadas, el grado 17-7 ofrece un rendimiento superior al del mejor grado de acero al carbono.
Sus propiedades de resorte se obtienen endureciendo por precipitación la Condición C para convertirla en la Condición CH900. Gracias a este proceso, el material puede someterse a temperaturas de hasta 343 °C (650 °F) sin que experimente pérdida alguna en sus propiedades de resorte. El acero inoxidable 17-7 PH Condición CH900 presenta un magnetismo similar al del acero de alto carbono.
- Tras el endurecimiento por precipitación, el grado 17-7 adquiere un color azul, marrón o plata a raíz del tratamiento térmico al aire libre. Sin embargo, cuando se somete a tratamientos térmicos en la atmósfera controlada toma un aspecto brillante.
Materiales especiales
Más de 40 materiales personalizados para resortes ondulados y anillos de retención
El proceso de fabricación No-Tooling-Cost™ (sin costos de herramental) de Smalley nos permite enrollar materiales de forma rápida y eficiente, prácticamente sin desperdicio de material, lo que hace que el uso de materiales personalizados resulte más económico para usted.
Smalley ofrece las siguientes superaleaciones.
SÚPER ALEACIONES
Smalley ofrece superaleaciones cuando los aceros al carbono y los aceros inoxidables no cumplen con los requisitos específicos de una aplicación. Las superaleaciones conservan sus propiedades en condiciones operativas extremas. Estos materiales no presentan magnetismo y pueden ser de color azul, marrón o plateado.
Los materiales pueden someterse a tratamientos térmicos al aire libre o en un horno con atmósfera controlada. El tratamiento térmico al aire libre puede generar cascarilla, lo que a menudo da lugar a un residuo oscuro. Un entorno con atmósfera controlada elimina la cascarilla y permite obtener una pieza con un acabado más brillante.
INCONEL®1 X-750
Esta aleación de níquel y cromo se utiliza comúnmente en aplicaciones con altas temperaturas y entornos corrosivos. A continuación se describen dos de los grados de dureza de Inconel.
Comúnmente, el Inconel X-750 se somete a un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación para obtener una dureza determinada en los resortes. En este estado, su resistencia térmica alcanza los 370 °C (700 °F). La Asociación Estadounidense de Ingenieros Especializados en Corrosión (NACE) aprueba la utilización de este grado de dureza elevado conforme a la especificación MR-01-75 (RC50 como máximo) para la fabricación de anillos de retención en espiral y resortes ondulados/de compresión.
El grado de dureza n.º 1, que requiere un tratamiento térmico más largo que el grado empleado para los resortes, posee una resistencia a la tracción inferior pero proporciona una protección térmica de hasta 537 °C (1000 °F).
Tanto el grado de dureza para resortes como el grado de dureza n.º 1 pueden someterse a un tratamiento térmico al aire libre o en un horno con atmósfera controlada. El tratamiento térmico al aire libre puede producir oxidación, que con frecuencia suele dar lugar a un ligero residuo de color negro. Por su parte, el tratamiento en entornos con atmósfera controlada elimina la oxidación y da como resultado un componente sin residuos.
- Los anillos y resortes fabricados a partir de este grado de Inconel poseen un color entre azul y gris plata y no presentan magnetismo alguno.
ALEACIÓN A286
En aplicaciones de hasta 537 °C (1000 °F), esta aleación muestra propiedades similares a las de Inconel X-750, y su grado de dureza para resortes se obtiene mediante un tratamiento de endurecimiento por precipitación. La aleación A286 puede someterse a un tratamiento térmico similar al del grado de dureza para resortes y el grado de dureza n.º 1 de Inconel.
- Este material posee un color entre azul y gris plata y no presenta magnetismo alguno.
ELGILOY®2
Smalley ya pone a disposición de sus clientes este material relativamente nuevo en el ámbito de la fabricación de resortes y conocido por su excelente resistencia a los entornos corrosivos y las altas temperaturas. El Elgiloy, que se utiliza habitualmente en aplicaciones de la industria de los hidrocarburos, proporciona una mejora de la fiabilidad frente a otros materiales aprobados por la NACE al resistir la fisuración por tensocorrosión por sulfuro. Además, se considera que el rendimiento del Elgiloy es «superior al del 17-7 PH en más de un 600 % en cuanto a la retención de cargas a 343 °C (650 °F) y ofrece un 100 % más de ciclos (en resistencia a la fatiga) que el acero al carbono sin experimentar roturas».
- El Elgiloy no presenta magnetismo alguno y su color entre azul y marrón es el resultado de su tratamiento térmico.
MP35N®3
La MP35N es una aleación a base de níquel y cobalto, conocida por su elevada resistencia mecánica y su resistencia a la corrosión. Puede utilizarse en entornos con temperaturas de hasta 600 °F. A menudo se especifica para aplicaciones en la industria del petróleo y el gas.
HASTELLOY®4 C-276
El Hastelloy C-276, utilizado habitualmente en las industrias de procesamiento químico, es una aleación a base de níquel con un rendimiento probado en aplicaciones corrosivas. Al igual que otras aleaciones a base de níquel, es dúctil, fácil de conformar y presenta una excelente resistencia a la fisuración por corrosión bajo tensión en soluciones de cloruros. Puede utilizarse en entornos con temperaturas de hasta 750 °F.
MONEL®1 K-500
El Monel K-500 es una aleación a base de níquel y cobre, conocida por su excelente resistencia a la corrosión, así como por sus propiedades de resistencia mecánica y dureza. Puede utilizarse en entornos con temperaturas de hasta 550 ˚F.
1 INCONEL X-750 y MONEL son marcas registradas de Special Metals Corporation.
2 ELGILOY es una marca registrada de Combined Metals of Chicago.
3 MP35N es una marca registrada de SPS Technologies Inc.
4 HASTELLOY es una marca registrada de Haynes International.
COBRES
Cuando el magnetismo o la conductividad son importantes para su aplicación, Smalley ofrece una gama de materiales de cobre como opción de material personalizado.
ALEACIÓN DE COBRE-BERILIO N.º 25
Esta aleación, que normalmente se especifica en un grado de dureza elevado, ofrece excelentes propiedades de resorte gracias a la combinación de un bajo módulo de elasticidad y una resistencia a la tracción óptimamente elevada. La aleación obtiene sus propiedades físicas mediante un tratamiento de endurecimiento por precipitación. A diferencia de lo que sucede con otras aleaciones de cobre, el cobre-berilio posee la máxima fuerza y ofrece una notable resistencia a la pérdida
de propiedades físicas a temperaturas elevadas.
- El cobre-berilio no muestra magnetismo alguno. Su conductividad eléctrica es, aproximadamente, entre dos y cuatro veces superior a la del bronce fosforado.
BRONCE FOSFORADO, GRADO A
El bronce fosforado ofrece buenas propiedades de resorte, una conductividad eléctrica adecuada y solo se encuentra un nivel por debajo del cobre-berilio en cuanto a rendimiento. Esta aleación se adquiere en un grado de dureza para resortes con el fin de maximizar sus características.
- El bronce fosforado solo puede endurecerse mediante procesos de deformación en frío y tampoco presenta magnetismo.
MATERIALES ADICIONALES
Además de los materiales mencionados anteriormente, Smalley ofrece acero inoxidable 410, Waspaloy y otros. Si tiene preguntas sobre estos materiales o no encuentra el material que busca en la lista, póngase en contacto con el departamento de ingeniería de Smalley para obtener más información.
Acabados
ACABADOS, RECUBRIMIENTOS Y REVESTIMIENTOS PARA RESORTES ONDULADOS Y ANILLOS DE RETENCIÓN
Tras seleccionar el material adecuado para su aplicación, puede ser necesario añadir un acabado, un revestimiento o una capa protectora a fin de cumplir con los requisitos de dicha aplicación. Smalley es capaz de proporcionar una amplia variedad de acabados para satisfacer los requisitos de aplicaciones específicas.
ÓXIDO NEGRO
MIL-DTL-13924, Clase 1
Este acabado proporciona una superficie negra lisa. La finalidad del óxido negro es más proporcionar un aspecto estético que ofrecer resistencia frente a la corrosión.
CADMIADO
Cadmiado, AMS-QQ-P-416, Clase 2, Tipo I
Cadmiado con baño de cromato, AMS-QQ-P-416, Clase 2, Tipo II
El cadmiado es un acabado que se aplica al acero al carbono para aumentar la resistencia a la corrosión del producto. El proceso de cadmiado de los anillos de retención en espiral tiene un coste elevado y los expone a la posibilidad de sufrir fragilización por hidrógeno. Esta es la razón por la cual Smalley ofrece acero inoxidable con una opción alternativa al cadmio.
BAÑO DE ACEITE
Este es el acabado estándar que se aplica a todos los productos de Smalley fabricados en acero al carbono. El aceite proporciona resistencia a la corrosión durante el transporte y el almacenamiento normal de nuestros componentes. No obstante, el baño de aceite no debe considerarse un acabado permanente.
PASIVACIÓN
AMS 2700, Método 1, Tipo 2, Clase 3
La pasivación es una operación de limpieza opcional que se aplica al acero inoxidable y le aporta un acabado abrillantado y una mayor resistencia a la corrosión. El proceso de pasivación disuelve las partículas de hierro y otras sustancias que han quedado integradas en la superficie del acero inoxidable durante su producción. En caso de no disolverse, estas partículas extrañas pueden fomentar la formación de óxido, decoloración e incluso provocar corrosión por picaduras.
En teoría, la resistencia a la corrosión del acero inoxidable se deriva de la película de óxido fina e invisible que cubre completamente la superficie del anillo y evita su oxidación adicional. En consecuencia, la eliminación de los contaminantes presentes en esta evita su rotura y ofrece una resistencia a la corrosión óptima.
DESENGRASADO POR VAPOR/LIMPIEZA POR ULTRASONIDO
Este es el proceso de limpieza y acabado estándar que se aplica a todos los aceros inoxidables y elimina el aceite y otros compuestos orgánicos de la superficie del material mediante la utilización de un disolvente clorado. El disolvente elimina eficazmente el aceite y la grasa de las superficies expuestas del anillo o resorte. Por otra parte, se emplean ultrasonidos para forzar la acción del disolvente entre las vueltas del anillo.
DESBARBADO VIBRATORIO/MANUAL
Aunque todas las superficies circunferenciales y los bordes de los anillos de Smalley poseen un acabado liso, sus extremidades presentan siempre cantos vivos que se forman a raíz de las operaciones de corte. Para romper dichos cantos vivos y obtener un acabado superficial liso/homogéneo, los anillos pueden someterse a un proceso de desbarbado vibratorio o manual que satisfaga sus especificaciones.
FOSFATO DE ZINC
MIL-DTL-16232, Type Z, Class 2
Esté acabado se denomina en ocasiones «parkerización» y da a los componentes un color negro grisáceo. Aunque la resistencia a la corrosión que ofrece el fosfato es superior a la del óxido negro, es inferior a la del cadmiado o el acero inoxidable. Es preciso tener en cuenta que no es posible aplicar fosfato al acero inoxidable.
RECUBRIMIENTO DE ZINC
ASTM B633, Tipo V, Fe/Zn 5, SC1 (incoloro)
ASTM B633, Tipo VI, Fe/Zn 5, SC1 (pasivado coloreado)
El recubrimiento de zinc se aplica al acero al carbono para aumentar la resistencia a la corrosión del producto. En ocasiones, se utiliza como una alternativa más económica frente a otros tipos de recubrimientos o al acero inoxidable. Los recubrimientos de zinc estándar de Smalley, de tipo V y tipo VI, cumplen con la directiva RoHS. El espesor del recubrimiento se determina mediante el número de condición de servicio (número SC), el cual debe ser especificado por el cliente. El recubrimiento de zinc no garantiza la cobertura entre las espiras de los anillos o resortes de varias espiras. (Este proceso conlleva el riesgo de fragilización por hidrógeno; por ello, ofrecemos el acero inoxidable como una alternativa preferible).