Acero 1.0718 (11SMnPb30): Propiedades y aplicaciones clave

El acero 1.0718 (11SMnPb30) es un acero de baja aleación, clasificado principalmente como acero de fácil mecanizado. Se caracteriza por su excelente maquinabilidad, lo que lo convierte en la opción preferida en aplicaciones donde la precisión y la eficiencia del mecanizado son cruciales. Los principales elementos de aleación del 1.0718 incluyen manganeso (Mn) y plomo (Pb), que mejoran sus propiedades mecánicas y trabajabilidad. La presencia de plomo mejora significativamente la maquinabilidad del acero, permitiendo un corte más suave y reduciendo el desgaste de la herramienta.

Descripción general completa

El acero 1.0718 es conocido por su combinación única de propiedades que lo hacen adecuado para diversas aplicaciones de ingeniería. Sus características clave incluyen alta resistencia, buena ductilidad y excelente maquinabilidad. La adición de plomo no solo mejora la maquinabilidad, sino que también contribuye a la capacidad del acero para mantener la estabilidad dimensional durante los procesos de mecanizado.

Propiedad	Descripción
Clasificación	Acero de fácil mecanización de baja aleación
Elementos de aleación primarios	Manganeso (Mn), Plomo (Pb)
Características clave	Alta resistencia, excelente maquinabilidad, buena ductilidad.

Ventajas:
- Maquinabilidad excepcional debido al contenido de plomo.
- Buena relación resistencia-peso.
- Adecuado para componentes de precisión y geometrías complejas.

Limitaciones:
- El contenido de plomo puede plantear problemas medioambientales y de salud durante el mecanizado.
- Menor resistencia a la corrosión en comparación con los aceros inoxidables.
- Rendimiento limitado a altas temperaturas.

Históricamente, el 1.0718 se ha utilizado ampliamente en las industrias automotriz y manufacturera para la producción de componentes como engranajes, ejes y accesorios de precisión. Su sólida posición en el mercado se debe a su favorable relación precio-rendimiento, lo que lo convierte en una opción común en diversas aplicaciones.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	11SMnPb30	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 1212
AISI/SAE	1212	EE.UU	Pequeñas diferencias de composición
ESTRUENDO	1.0718	Alemania	De uso común en Europa
ES	11SMnPb30	Europa	Designación de acero de fácil mecanización
JIS	S12PB	Japón	Propiedades similares, estándares diferentes
ISO	11SMnPb30	Internacional	Designación estandarizada

Las diferencias entre estos grados equivalentes suelen residir en los porcentajes específicos de elementos de aleación, lo que puede afectar propiedades como la maquinabilidad y la resistencia. Por ejemplo, si bien el AISI 1212 es similar, puede que no contenga el mismo nivel de plomo, lo que afecta su maquinabilidad.

Propiedades clave

Composición química

Elemento	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,10 - 0,15
Mn (manganeso)	1,20 - 1,50
Pb (plomo)	0,15 - 0,35
Si (silicio)	0,15 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,04
S (Azufre)	≤ 0,05

Los elementos de aleación primarios del acero 1.0718 desempeñan un papel crucial:
- Manganeso (Mn) : mejora la resistencia y la dureza al tiempo que mejora la templabilidad.
- Plomo (Pb) : Mejora significativamente la maquinabilidad, permitiendo un corte más suave y un menor desgaste de la herramienta.
- Carbono (C) : Contribuye a la resistencia y dureza general, aunque en cantidades menores en comparación con otros aceros aleados.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Condición/Temperamento	Valor/rango típico (métrico)	Valor/rango típico (imperial)	Norma de referencia para el método de prueba
Resistencia a la tracción	Recocido	600 - 700 MPa	87 - 102 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	20 - 30%	20 - 30%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	150 - 180 HB	150 - 180 HB	ASTM E10
Resistencia al impacto (Charpy)	-40°C	30 - 40 J	22 - 30 pies-lbf	ASTM E23

Las propiedades mecánicas del acero 1.0718 lo hacen especialmente adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y buena ductilidad. Su excelente maquinabilidad permite la producción eficiente de piezas complejas, mientras que su límite elástico garantiza la integridad estructural bajo carga.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (métrico)	Valor (Imperial)
Densidad	-	7,85 g/cm³	0,284 lb/pulgada³
Punto de fusión	-	1420 - 1460 °C	2590 - 2660 °F
Conductividad térmica	20°C	45 W/m·K	31 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F)
Capacidad calorífica específica	20°C	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	20°C	0,0006 Ω·m	0,000035 Ω·pulgada

Propiedades físicas clave, como la densidad y la conductividad térmica, son importantes para aplicaciones donde el peso y la disipación del calor son cruciales. La densidad del acero 1.0718 lo hace adecuado para componentes ligeros, mientras que su conductividad térmica permite una gestión térmica eficaz en sistemas mecánicos.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3-10	20-60 °C (68-140 °F)	Justo	Riesgo de picaduras
Ácidos (sulfúricos)	5-20	20-40 °C (68-104 °F)	Pobre	Susceptible al SCC
Soluciones alcalinas	1-5	20-60 °C (68-140 °F)	Justo	Resistencia moderada

El acero 1.0718 presenta una resistencia moderada a la corrosión, especialmente en entornos con cloruros y condiciones ácidas. Es susceptible a la corrosión localizada, como la picadura y el agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC). En comparación con aceros inoxidables como el AISI 304, que ofrecen una resistencia superior a la corrosión, el acero 1.0718 es menos adecuado para entornos hostiles.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	300 °C	572 °F	Adecuado para temperaturas moderadas.
Temperatura máxima de servicio intermitente	350 °C	662 °F	Sólo exposición a corto plazo
Temperatura de escala	400 °C	752 °F	Riesgo de oxidación más allá de este límite

A temperaturas elevadas, el acero 1.0718 conserva su resistencia, pero puede sufrir oxidación y descamación. No se recomienda para aplicaciones que requieran exposición prolongada a altas temperaturas, ya que sus propiedades mecánicas pueden degradarse.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
MIG	ER70S-6	Argón + CO2	Se recomienda precalentar
TIG	ER70S-2	Argón	Bueno para secciones delgadas
Palo	E7018	-	Requiere un manejo cuidadoso

El acero 1.0718 generalmente es soldable, pero la presencia de plomo puede complicar el proceso. Se recomienda el precalentamiento para minimizar el riesgo de agrietamiento. También puede ser necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura para aliviar las tensiones.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Acero 1.0718	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	100	130	1.0718 es ligeramente menos mecanizable
Velocidad de corte típica (torneado)	80 metros por minuto	100 metros por minuto	Ajuste las herramientas para un rendimiento óptimo

El acero 1.0718 ofrece una buena maquinabilidad, aunque es ligeramente menos favorable que el AISI 1212. Se deben seleccionar velocidades de corte y herramientas óptimas para mejorar el rendimiento y reducir el desgaste.

Formabilidad

El acero 1.0718 presenta buena conformabilidad, lo que lo hace adecuado para procesos de conformado en frío y en caliente. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar un endurecimiento excesivo por acritud, que puede provocar grietas durante el doblado. Para obtener resultados óptimos, se deben respetar los radios de curvatura recomendados.

Tratamiento térmico

Proceso de tratamiento	Rango de temperatura (°C/°F)	Tiempo típico de remojo	Método de enfriamiento	Propósito principal / Resultado esperado
Recocido	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Aire o agua	Suavidad, maquinabilidad mejorada
Temple	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	30 minutos	Aceite o agua	Endurecimiento, mayor resistencia.
Templado	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Aire	Reducir la fragilidad, mejorar la tenacidad.

Los procesos de tratamiento térmico influyen significativamente en la microestructura y las propiedades del acero 1.0718. El recocido mejora la maquinabilidad, mientras que el temple y el revenido mejoran la resistencia y la tenacidad.

Aplicaciones típicas y usos finales

Industria/Sector	Ejemplo de aplicación específica	Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación	Motivo de la selección (breve)
Automotor	Engranajes	Alta resistencia, excelente maquinabilidad.	Componentes de precisión
Fabricación	Ejes	Buena ductilidad, resistencia.	Geometrías complejas
Aeroespacial	sujetadores	Alta relación resistencia-peso	Ligero y duradero

Otras aplicaciones incluyen:
- Accesorios de precisión
- Componentes hidráulicos
- Piezas de máquinas

El acero 1.0718 se elige para estas aplicaciones debido a su equilibrio favorable de resistencia, maquinabilidad y rentabilidad, lo que lo hace ideal para producir componentes de alta precisión.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero 1.0718	AISI 1212	AISI 1045	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Buena fuerza	Excelente maquinabilidad	Mayor resistencia	1.0718 es más rentable
Aspecto clave de la corrosión	Resistencia justa	Buena resistencia	Resistencia moderada	1.0718 es menos resistente a la corrosión
Soldabilidad	Moderado	Bien	Justo	1.0718 requiere más cuidado en la soldadura
Maquinabilidad	Bien	Excelente	Moderado	1.0718 es más fácil de mecanizar que 1045
Formabilidad	Bien	Justo	Bien	1.0718 tiene mejor formabilidad
Costo relativo aproximado	Moderado	Moderado	Bajo	1.0718 tiene un precio competitivo
Disponibilidad típica	Común	Común	Común	Todos los grados están disponibles

Al seleccionar el acero 1.0718, se deben considerar su maquinabilidad, rentabilidad e idoneidad para aplicaciones específicas. Si bien no ofrece la misma resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables, su equilibrio de propiedades lo convierte en una opción valiosa en diversos contextos de ingeniería. Además, deben considerarse las implicaciones ambientales del contenido de plomo durante su procesamiento y aplicación.