Acero fundido GM190: propiedades y aplicaciones clave

El acero fundido GM190 es un grado específico de acero fundido conocido por sus propiedades y aplicaciones únicas en diversos campos de la ingeniería. Clasificado como un acero de aleación con contenido medio de carbono, el GM190 suele contener una mezcla equilibrada de carbono, manganeso y silicio, lo que contribuye a su resistencia mecánica y durabilidad. Los principales elementos de aleación del GM190 incluyen:

• Carbono (C) : Mejora la dureza y la resistencia.
• Manganeso (Mn) : Mejora la templabilidad y la resistencia a la tracción.
• Silicio (Si) : Aumenta la resistencia y la resistencia a la oxidación.

Descripción general completa

El acero fundido GM190 es reconocido por sus excelentes propiedades mecánicas, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones, especialmente en los sectores de la automoción y la maquinaria. Entre sus características más destacadas se incluyen su buena soldabilidad, alta resistencia mecánica y resistencia al desgaste, esenciales para componentes sometidos a esfuerzos mecánicos.

Las ventajas del GM190 incluyen:

• Alta resistencia : adecuado para aplicaciones de soporte de carga.
• Buena soldabilidad : se puede soldar fácilmente utilizando técnicas estándar.
• Resistencia al desgaste : ideal para componentes que experimentan fricción.

Sin embargo, el GM190 también tiene limitaciones:

• Resistencia a la corrosión : No es tan resistente a la corrosión como los aceros inoxidables.
• Fragilidad : Puede volverse quebradizo si no se trata térmicamente de forma adecuada.

Históricamente, el GM190 se ha utilizado en diversas aplicaciones, incluidos componentes estructurales, piezas de automóviles y maquinaria, debido a su equilibrio favorable entre resistencia y ductilidad.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	G19000	EE.UU	Equivalente más cercano a ASTM A216 WCB
ASTM	A216 WCB	EE.UU	Se utiliza comúnmente para piezas fundidas.
ES	1.0619	Europa	Pequeñas diferencias de composición
ESTRUENDO	1.0619	Alemania	Propiedades similares a GM190
JIS	G3106 SM490	Japón	Comparable en fuerza

Los grados equivalentes mencionados anteriormente pueden presentar diferencias sutiles en composición y propiedades que pueden afectar su rendimiento en aplicaciones específicas. Por ejemplo, si bien ASTM A216 WCB ofrece una resistencia similar, su rendimiento en aplicaciones de alta temperatura podría ser inferior al del GM190.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,20 - 0,25
Mn (manganeso)	0,60 - 0,90
Si (silicio)	0,15 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,035
S (Azufre)	≤ 0,035

La función principal de los elementos de aleación clave en GM190 incluye:

• Carbono : Aumenta la dureza y la resistencia, esencial para aplicaciones de soporte de carga.
• Manganeso : Mejora la templabilidad, lo que permite un mejor rendimiento bajo estrés.
• Silicio : Mejora la resistencia a la oxidación, contribuyendo a la durabilidad del acero.

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	370 - 490 MPa	54 - 71 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	Temperatura ambiente	220 - 300 MPa	32 - 44 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	Temperatura ambiente	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	Temperatura ambiente	150 - 200 HB	150 - 200 HB	ASTM E10
Resistencia al impacto	Charpy, -20°C	-20°C	27 - 35 J	20 - 26 pies-lbf	ASTM E23

La combinación de estas propiedades mecánicas hace que el GM190 sea adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y tenacidad, como componentes estructurales y piezas de maquinaria.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (métrico)	Valor (Imperial)
Densidad	Temperatura ambiente	7,85 g/cm³	0,284 lb/pulgada³
Punto de fusión	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Conductividad térmica	Temperatura ambiente	50 W/m·K	34,5 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F)
Capacidad calorífica específica	Temperatura ambiente	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	Temperatura ambiente	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·pulgada

Propiedades físicas clave, como la densidad y el punto de fusión, son importantes para aplicaciones donde el peso y la gestión térmica son cruciales. La densidad proporciona información sobre el peso del material, mientras que el punto de fusión indica su idoneidad para aplicaciones de alta temperatura.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3-5	25-60	Justo	Riesgo de corrosión por picaduras
Ácido sulfúrico	10-20	25-50	Pobre	No recomendado
Atmosférico	-	-	Bien	Resistencia moderada

El GM190 presenta una resistencia moderada a la corrosión, especialmente en condiciones atmosféricas. Sin embargo, es susceptible a la corrosión por picaduras en entornos con cloruros y debe evitarse en condiciones ácidas. En comparación con los aceros inoxidables, la resistencia a la corrosión del GM190 es limitada, lo que lo hace menos adecuado para entornos marinos o altamente corrosivos.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	400 °C	752 °F	Adecuado para temperaturas moderadas.
Temperatura máxima de servicio intermitente	500 °C	932 °F	Sólo exposición a corto plazo
Temperatura de escala	600 °C	1112 °F	Riesgo de oxidación más allá de este límite

A temperaturas elevadas, el GM190 mantiene su resistencia, pero puede oxidarse. Se debe tener cuidado de evitar la exposición prolongada a temperaturas superiores a 400 °C para prevenir la degradación de las propiedades mecánicas.

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 secciones delgadas
TIG	ER70S-2	Argón	Excelente para la precisión
Palo	E7018	-	Requiere precalentamiento

El GM190 generalmente se considera de buena soldabilidad. El precalentamiento puede ser necesario para evitar el agrietamiento, especialmente en secciones más gruesas. El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede mejorar las propiedades mecánicas de la misma.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	GM190	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	60%	100%	Maquinabilidad moderada
Velocidad de corte típica (torneado)	30 metros por minuto	50 metros por minuto	Utilice herramientas de carburo para obtener mejores resultados.

El GM190 presenta una maquinabilidad moderada, que puede mejorarse con herramientas y condiciones de corte adecuadas. Se recomienda utilizar herramientas de acero rápido o carburo para las operaciones de mecanizado.

Formabilidad

El GM190 se puede conformar mediante procesos en frío y en caliente. El conformado en frío es viable, pero puede provocar endurecimiento por deformación, lo que puede afectar la ductilidad. El conformado en caliente es preferible para formas complejas, ya que evita el agrietamiento y mejora la conformabilidad.

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	Reducir la dureza, mejorar la ductilidad.
Temple	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	30 minutos	Aceite/Agua	Aumentar la dureza
Templado	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Aire	Reduce la fragilidad, aumenta la tenacidad.

Los procesos de tratamiento térmico afectan significativamente la microestructura del GM190, mejorando sus propiedades mecánicas. El temple aumenta la dureza, mientras que el revenido reduce la fragilidad, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones.

Aplicaciones típicas y usos finales

Industria/Sector	Ejemplo de aplicación específica	Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación	Motivo de la selección
Automotor	Bloques de motor	Alta resistencia, buena maquinabilidad.	Capacidad de carga
Maquinaria	Cajas de cambios	Resistencia al desgaste, tenacidad	Durabilidad bajo estrés
Construcción	Componentes estructurales	Resistencia, soldabilidad	Facilidad de fabricación

Otras aplicaciones incluyen:

• Tuberías
• Piezas de maquinaria pesada
• Componentes ferroviarios

Se elige GM190 para estas aplicaciones debido a su equilibrio entre resistencia, ductilidad y facilidad de fabricación, lo que lo hace ideal para componentes que requieren un alto rendimiento bajo estrés mecánico.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	GM190	AISI 4140	AISI 1045	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Moderado	Alto	Moderado	El GM190 es menos resistente que el 4140 pero más fácil de soldar.
Aspecto clave de la corrosión	Justo	Bien	Justo	El GM190 es menos resistente a la corrosión que el 4140.
Soldabilidad	Bien	Justo	Bien	El GM190 es más fácil de soldar que el 4140.
Maquinabilidad	Moderado	Bien	Bien	El GM190 es menos mecanizable que el 1045.
Formabilidad	Bien	Moderado	Bien	El GM190 se puede formar fácilmente en comparación con el 4140.
Costo relativo aproximado	Moderado	Más alto	Más bajo	GM190 es rentable para muchas aplicaciones.
Disponibilidad típica	Común	Menos común	Común	GM190 está ampliamente disponible en el mercado.

Al seleccionar el GM190, considere factores como la rentabilidad, la disponibilidad y las propiedades mecánicas específicas requeridas para la aplicación. Si bien no ofrece la misma resistencia que algunos aceros aleados, su soldabilidad y maquinabilidad lo convierten en la opción preferida para muchas aplicaciones de ingeniería. Además, su moderada resistencia a la corrosión lo hace adecuado para entornos con baja exposición a agentes corrosivos.

En resumen, el acero fundido GM190 es un material versátil que equilibra resistencia, ductilidad y facilidad de fabricación, lo que lo convierte en una opción valiosa en diversas aplicaciones industriales.