Acero 1112: Propiedades y aplicaciones clave

El acero 1112 es un acero de aleación con bajo contenido de carbono que se clasifica como acero de medio carbono. Se caracteriza principalmente por su composición, que incluye una cantidad significativa de manganeso y un bajo contenido de carbono, típicamente alrededor del 0,12 %. Este grado de acero se utiliza a menudo en aplicaciones que requieren buena maquinabilidad y resistencia moderada, lo que lo convierte en una opción popular en diversos sectores de la ingeniería.

Descripción general completa

El acero 1112 se clasifica como un acero de aleación con bajo contenido de carbono, cuyos principales elementos de aleación son el carbono (C), el manganeso (Mn) y pequeñas cantidades de azufre (S) y fósforo (P). El bajo contenido de carbono contribuye a su excelente ductilidad y conformabilidad, mientras que el manganeso mejora su templabilidad y resistencia.

Las características más significativas del acero 1112 incluyen:

• Buena maquinabilidad : este grado de acero es conocido por su facilidad de mecanizado, lo que lo hace adecuado para componentes de precisión.
• Resistencia moderada : si bien no es tan resistente como los aceros con alto contenido de carbono, el acero 1112 proporciona la resistencia adecuada para muchas aplicaciones.
• Soldabilidad : Se puede soldar mediante métodos estándar, aunque puede ser necesario precalentar para evitar el agrietamiento.

Ventajas :
- La excelente maquinabilidad permite una producción eficiente de piezas complejas.
- Su buena ductilidad y tenacidad lo hacen adecuado para aplicaciones de carga dinámica.
- Rentable debido a su bajo contenido de carbono y facilidad de producción.

Limitaciones :
- Su menor resistencia en comparación con aceros con alto contenido de carbono limita su uso en aplicaciones de alto estrés.
- Menor resistencia al desgaste en comparación con aceros aleados con mayor contenido de carbono.

Históricamente, el acero 1112 ha sido importante en las industrias automotriz y manufacturera, donde se han aprovechado sus propiedades para producir engranajes, ejes y otros componentes que requieren buena maquinabilidad y resistencia moderada.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	G11120	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 1112
AISI/SAE	1112	EE.UU	Designación de uso común
ASTM	A108	EE.UU	Especificación estándar para barras de acero al carbono acabadas en frío
ES	1.1121	Europa	Pequeñas diferencias de composición que hay que tener en cuenta
JIS	S12C	Japón	Propiedades similares pero diferentes estándares de procesamiento

La tabla anterior destaca las diversas designaciones y normas asociadas con el acero 1112. Cabe destacar que, si bien el G11120 y el AISI 1112 suelen considerarse equivalentes, pequeñas diferencias en la composición y el procesamiento pueden afectar el rendimiento en aplicaciones específicas. Por ejemplo, la norma europea 1.1121 puede tener límites más estrictos para el contenido de azufre, lo que puede afectar la maquinabilidad y el acabado superficial.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,10 - 0,15
Mn (manganeso)	0,60 - 0,90
S (Azufre)	≤ 0,05
P (Fósforo)	≤ 0,04

Los elementos de aleación primarios del acero 1112 desempeñan un papel crucial:
- Carbono (C) : Proporciona resistencia y dureza básicas; sin embargo, el bajo contenido asegura una buena ductilidad.
- Manganeso (Mn) : Mejora la templabilidad y la resistencia a la tracción, mejorando la resistencia al desgaste.
- Azufre (S) : Se añade para mejorar la maquinabilidad, pero debe controlarse para evitar la fragilidad.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Condición/Temperamento	Temperatura de prueba	Valor/rango típico (métrico)	Valor/rango típico (imperial)	Norma de referencia para el método de prueba
Resistencia a la tracción	Recocido	Temperatura ambiente	450 - 550 MPa	65 - 80 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	Temperatura ambiente	250 - 350 MPa	36 - 51 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	Temperatura ambiente	25 - 30%	25 - 30%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	Temperatura ambiente	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Resistencia al impacto (Charpy)	Recocido	-20 °C (-4 °F)	30 - 50 J	22 - 37 pies-lbf	ASTM E23

Las propiedades mecánicas del acero 1112 lo hacen adecuado para aplicaciones que requieren resistencia moderada y buena ductilidad. Su resistencia a la tracción y su límite elástico son adecuados para diversas aplicaciones de ingeniería, mientras que su elongación indica una buena conformabilidad. La resistencia al impacto a bajas temperaturas sugiere que puede soportar cargas dinámicas sin fracturarse.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (métrico)	Valor (Imperial)
Densidad	Temperatura ambiente	7,85 g/cm³	0,284 lb/pulgada³
Punto/rango de fusión	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Conductividad térmica	Temperatura ambiente	50 W/m·K	29 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F)
Capacidad calorífica específica	Temperatura ambiente	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	Temperatura ambiente	0,0006 Ω·m	0,00002 Ω·pulgada

La densidad del acero 1112 indica que es un material relativamente pesado, algo típico de los aceros. Su punto de fusión sugiere una buena estabilidad térmica, mientras que la conductividad térmica y el calor específico indican su comportamiento bajo cargas térmicas. Su baja resistividad eléctrica lo hace adecuado para aplicaciones donde la conductividad eléctrica es un factor importante.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	Varía	Ambiente	Justo	Susceptible a picaduras
Ácidos	Varía	Ambiente	Pobre	No recomendado
Álcalis	Varía	Ambiente	Bien	Generalmente resistente
Atmosférico	-	Ambiente	Justo	Requiere capa protectora

El acero 1112 presenta una resistencia moderada a la corrosión. Es susceptible a la corrosión por picaduras en ambientes con cloruro, lo cual puede ser un problema importante en aplicaciones marinas. En condiciones ácidas, presenta baja resistencia, lo que lo hace inadecuado para entornos de procesamiento químico. Sin embargo, se comporta razonablemente bien en condiciones alcalinas, lo cual puede ser beneficioso en ciertas aplicaciones.

En comparación con otros grados de acero, como AISI 1018 y 4140, la resistencia a la corrosión del acero 1112 es generalmente inferior debido a su menor contenido de aleación. El AISI 4140, por ejemplo, presenta mayor templabilidad y resistencia al desgaste, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones expuestas a entornos hostiles.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	400 °C	752 °F	Más allá de esto, las propiedades se degradan.
Temperatura máxima de servicio intermitente	500 °C	932 °F	Sólo exposición a corto plazo
Temperatura de escala	600 °C	1112 °F	Riesgo de oxidación a esta temperatura.

A temperaturas elevadas, el acero 1112 mantiene sus propiedades mecánicas hasta aproximadamente 400 °C (752 °F). Por encima de esta temperatura, el acero puede experimentar una reducción de su resistencia y ductilidad. La temperatura de descamación indica el punto en el que la oxidación se vuelve un problema, lo que requiere recubrimientos protectores o entornos controlados en aplicaciones de alta temperatura.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
MIG	ER70S-6	Argón + CO2	Bueno para soldadura general.
TIG	ER70S-2	Argón	Adecuado para secciones delgadas.
Palo	E7018	-	Requiere precalentamiento

El acero 1112 generalmente se considera soldable mediante procesos estándar como MIG, TIG y soldadura con electrodo revestido. Puede ser necesario precalentarlo para evitar grietas, especialmente en secciones más gruesas. La elección del metal de aportación puede influir en las propiedades finales de la soldadura, por lo que se debe procurar que el metal de aportación coincida con el material base.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Acero 1112	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	100	150	1212 es más fácil de mecanizar
Velocidad de corte típica (torneado)	30 metros por minuto	45 metros por minuto	Ajuste por desgaste de la herramienta

El acero 1112 ofrece buena maquinabilidad, aunque no es tan favorable como el AISI 1212, diseñado específicamente para alta maquinabilidad. Es fundamental seleccionar las velocidades de corte y las herramientas óptimas para garantizar un mecanizado eficiente y minimizar el desgaste de las herramientas.

Formabilidad

El acero 1112 presenta una buena conformabilidad, lo que lo hace adecuado para procesos de conformado en frío y en caliente. Se puede doblar y conformar sin riesgo significativo de agrietamiento, aunque se debe tener cuidado con los radios de curvatura para evitar el endurecimiento por acritud.

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	Mejorar la ductilidad y reducir la dureza.
Temple	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 minutos	Aceite o agua	Aumentar la dureza y la resistencia.
Templado	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Aire	Reduce la fragilidad y mejora la tenacidad.

Los procesos de tratamiento térmico, como el recocido, el temple y el revenido, pueden alterar significativamente la microestructura y las propiedades del acero 1112. El recocido mejora la ductilidad, mientras que el temple incrementa la dureza. El revenido se emplea a menudo para aliviar tensiones y mejorar la tenacidad después del temple.

Aplicaciones típicas y usos finales

Industria/Sector	Ejemplo de aplicación específica	Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación	Motivo de la selección
Automotor	Engranajes	Buena maquinabilidad, resistencia moderada.	Producción rentable
Fabricación	Ejes	Ductilidad, tenacidad	Adecuado para cargas dinámicas
Aeroespacial	Soportes	Ligero, resistencia moderada	Equilibrio de peso y fuerza

En el sector automotriz, el acero 1112 se utiliza frecuentemente para engranajes debido a su excelente maquinabilidad y resistencia moderada. En la industria manufacturera, se utiliza para ejes que requieren buena ductilidad y tenacidad para soportar cargas dinámicas. En aplicaciones aeroespaciales, se selecciona para soportes donde el equilibrio entre peso y resistencia es crucial.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero 1112	AISI 1018	AISI 4140	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Fuerza moderada	Menor resistencia	Mayor resistencia	4140 es mejor para aplicaciones de alto estrés
Aspecto clave de la corrosión	Justo	Bien	Justo	1018 tiene mejor resistencia a la corrosión
Soldabilidad	Bien	Excelente	Justo	4140 requiere precalentamiento para soldar
Maquinabilidad	Bien	Excelente	Justo	1018 es más fácil de mecanizar
Formabilidad	Bien	Bien	Justo	4140 es menos moldeable
Costo relativo aproximado	Moderado	Bajo	Alto	El costo varía según el contenido de la aleación.
Disponibilidad típica	Alto	Alto	Moderado	1018 está ampliamente disponible

Al seleccionar el acero 1112, se deben considerar su rentabilidad y disponibilidad en comparación con alternativas como el AISI 1018 y el AISI 4140. Si bien el acero 1112 ofrece buena maquinabilidad y resistencia moderada, podría no ser adecuado para aplicaciones de alta tensión donde se preferiría el 4140. Además, su resistencia a la corrosión no es tan robusta como la del AISI 1018, lo que lo hace menos adecuado para ciertos entornos.

En resumen, el acero 1112 es un acero de aleación bajo en carbono versátil que destaca en aplicaciones que requieren buena maquinabilidad y resistencia moderada. Sus propiedades lo hacen adecuado para diversas aplicaciones de ingeniería, aunque es fundamental considerar cuidadosamente sus limitaciones para un rendimiento óptimo.