Acero SAE 1112: Propiedades y aplicaciones clave

El acero SAE 1112 se clasifica como un acero de aleación con bajo contenido de carbono, conocido principalmente por su maquinabilidad y versatilidad en diversas aplicaciones de ingeniería. Este grado de acero contiene un contenido de carbono relativamente bajo, típicamente entre el 0,10 % y el 0,15 %, lo que contribuye a su excelente ductilidad y conformabilidad. Los principales elementos de aleación del SAE 1112 incluyen manganeso (Mn), que mejora la templabilidad y la resistencia, y azufre (S), que mejora la maquinabilidad.

Descripción general completa

El acero SAE 1112 es especialmente valorado en el sector manufacturero por su equilibrio entre resistencia, ductilidad y maquinabilidad. Se utiliza a menudo en aplicaciones que requieren procesos de mecanizado complejos, como la producción de engranajes, ejes y elementos de fijación. Su bajo contenido de carbono le confiere una buena soldabilidad y conformabilidad, lo que lo hace adecuado para diversas técnicas de fabricación.

Ventajas de SAE 1112:
- Excelente maquinabilidad: La presencia de azufre mejora la maquinabilidad del acero, haciéndolo más fácil de cortar y dar forma.
- Buena Ductilidad: Su bajo contenido de carbono le proporciona buenas propiedades de elongación, permitiendo deformación sin fractura.
- Aplicaciones versátiles: Adecuado para una amplia gama de aplicaciones en los sectores automotriz e industrial.

Limitaciones de SAE 1112:
- Dureza limitada: en comparación con aceros con mayor contenido de carbono, es posible que SAE 1112 no alcance los mismos niveles de dureza, lo que limita su uso en aplicaciones de alto desgaste.
- Resistencia a la corrosión: No posee una resistencia significativa a la corrosión, por lo que es menos adecuado para entornos propensos a la oxidación y el óxido.

Históricamente, el SAE 1112 ha sido un componente fundamental en la producción de componentes de precisión gracias a sus propiedades favorables y facilidad de procesamiento. Su posición en el mercado se mantiene sólida, especialmente en industrias donde la producción a gran escala y la precisión son cruciales.

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	De uso común en la industria automotriz.
ASTM	A108	EE.UU	Especificación estándar para barras de acero al carbono acabadas en frío
ES	1.0402	Europa	Pequeñas diferencias de composición que hay que tener en cuenta
JIS	S10C	Japón	Propiedades similares pero diferentes aplicaciones
ISO	10120	Internacional	Equivalente general para acero con bajo contenido de carbono

Las diferencias entre estos grados pueden afectar la selección según los requisitos específicos de la aplicación. Por ejemplo, si bien AISI 1112 y UNS G11120 son muy similares, este último puede tener un contenido de azufre ligeramente diferente, lo que afecta la maquinabilidad.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,10 - 0,15
Mn (manganeso)	0,30 - 0,60
S (Azufre)	0,15 - 0,35
P (Fósforo)	≤ 0,04
Fe (hierro)	Balance

La función principal de los elementos de aleación clave en SAE 1112 incluye:
- Carbono (C): Aporta resistencia y dureza, sin embargo su bajo contenido asegura una buena ductilidad.
- Manganeso (Mn): Mejora la templabilidad y la resistencia a la tracción, contribuyendo a las propiedades mecánicas generales.
- Azufre (S): Mejora la maquinabilidad promoviendo la formación de viruta durante los procesos de corte.

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	370 - 480 MPa	54 - 70 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	210 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	20 - 30%	20 - 30%	ASTM E8
Dureza (Rockwell B)	Recocido	70 - 90 HRB	70 - 90 HRB	ASTM E18
Resistencia al impacto (Charpy)	-20°C	30 - 50 J	22 - 37 pies-lbf	ASTM E23

La combinación de estas propiedades mecánicas hace que el SAE 1112 sea adecuado para aplicaciones que requieren buena resistencia y ductilidad bajo cargas mecánicas. Su porcentaje de elongación relativamente alto indica que puede soportar una deformación significativa antes de fallar, lo que lo hace ideal para componentes sometidos a cargas dinámicas.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (métrico)	Valor (Imperial)
Densidad	-	7,85 g/cm³	0,284 lb/pulgada³
Punto/rango de fusión	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Conductividad térmica	20°C	50 W/m·K	34,5 BTU·pulgada/h·pie²·°F
Capacidad calorífica específica	20°C	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	20°C	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·pulgada

La importancia práctica de la densidad y el punto de fusión del SAE 1112 es crucial para aplicaciones que involucran procesos de alta temperatura, como la forja y la fundición. Su conductividad térmica indica que puede disipar el calor eficientemente, lo cual resulta beneficioso en operaciones de mecanizado para prevenir el sobrecalentamiento.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
Agua	-	Ambiente	Justo	Susceptible a la oxidación
Ácidos (HCl)	10%	25 °C/77 °F	Pobre	Riesgo de picaduras
Álcalis (NaOH)	5%	25 °C/77 °F	Justo	Resistencia moderada
Cloruros (NaCl)	3%	25 °C/77 °F	Pobre	Riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión

El SAE 1112 presenta una resistencia limitada a la corrosión, especialmente en ambientes ácidos y con cloruros. Es susceptible a la oxidación en condiciones húmedas y puede sufrir picaduras en presencia de cloruros. En comparación con aceros inoxidables como el AISI 304, que ofrece una excelente resistencia a la corrosión, el SAE 1112 es menos adecuado para aplicaciones en ambientes corrosivos.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	300°C	572°F	Más allá de esto, las propiedades pueden degradarse.
Temperatura máxima de servicio intermitente	400°C	752°F	La exposición a corto plazo puede ser tolerada.
Temperatura de escala	600°C	1112°F	Riesgo de oxidación a temperaturas elevadas
Las consideraciones sobre la resistencia a la fluencia comienzan alrededor	400°C	752°F	El deslizamiento puede llegar a ser significativo

A temperaturas elevadas, el SAE 1112 mantiene propiedades mecánicas aceptables, pero puede experimentar oxidación e incrustaciones, especialmente por encima de 400 °C. Esto puede reducir la resistencia y la ductilidad, haciéndolo menos adecuado para aplicaciones de alta temperatura en comparación con aceros de mayor aleación.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

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

Generalmente, se considera que la aleación SAE 1112 tiene buena soldabilidad, especialmente en los procesos MIG y TIG. Puede ser necesario precalentarla para evitar el agrietamiento, especialmente en secciones más gruesas. El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede ayudar a aliviar las tensiones y mejorar el rendimiento general de la soldadura.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	SAE 1112	Acero de referencia (AISI 1212)	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	100	130	SAE 1112 es menos mecanizable que AISI 1212
Velocidad de corte típica	30 metros por minuto	40 metros por minuto	Ajuste por desgaste de la herramienta

SAE 1112 ofrece una buena maquinabilidad, aunque es ligeramente menos favorable que AISI 1212. Se deben seleccionar velocidades de corte y herramientas óptimas para minimizar el desgaste y maximizar la eficiencia durante las operaciones de mecanizado.

Formabilidad

El SAE 1112 presenta una buena conformabilidad, lo que lo hace adecuado para procesos de conformado en frío y en caliente. Se dobla y moldea fácilmente sin riesgo significativo de agrietamiento. Su velocidad de endurecimiento por acritud es moderada, lo que permite cierta deformación antes de alcanzar el límite elástico.

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.
Normalizando	800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F	1 - 2 horas	Aire	Refinar la estructura del grano
Temple	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 hora	Aceite o agua	Aumentar la dureza

Durante el tratamiento térmico, el acero SAE 1112 sufre transformaciones metalúrgicas que mejoran sus propiedades. El recocido ablanda el acero, mejorando la ductilidad, mientras que la normalización refina la estructura del grano, lo que resulta en una mayor tenacidad. El temple puede aumentar la dureza, pero puede requerir revenido para aliviar las tensiones.

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 maquinabilidad, buena ductilidad.	Componentes de precisión
Fabricación	sujetadores	Excelente conformabilidad, soldabilidad.	Producción de alto volumen
Aeroespacial	Componentes estructurales	Buena relación resistencia-peso	Aplicaciones ligeras
Maquinaria	Ejes	Alta resistencia a la tracción, buena resistencia al impacto.	Durabilidad bajo carga

Otras aplicaciones incluyen:
- Construcción: Se utiliza en componentes estructurales debido a su resistencia y facilidad de fabricación.
- Electrónica: Componentes que requieren un mecanizado preciso y una producción de bajo coste.

Se elige SAE 1112 para estas aplicaciones debido a su equilibrio favorable de propiedades, lo que lo hace ideal para la producción de gran volumen donde la precisión y la rentabilidad son fundamentales.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	SAE 1112	AISI 1018	AISI 1212	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Fuerza moderada	Menor resistencia	Mayor resistencia	1212 ofrece una mejor maquinabilidad
Aspecto clave de la corrosión	Justo	Justo	Pobre	Todos los grados tienen una resistencia a la corrosión limitada.
Soldabilidad	Bien	Bien	Justo	1212 puede requerir cuidados especiales
Maquinabilidad	Bien	Moderado	Excelente	1212 es superior para el mecanizado
Formabilidad	Bien	Bien	Justo	1212 es menos moldeable
Costo relativo aproximado	Moderado	Bajo	Alto	El costo varía según la demanda del mercado.
Disponibilidad típica	Común	Muy común	Menos común	1018 está ampliamente disponible

Al seleccionar el SAE 1112, se deben considerar la rentabilidad, la disponibilidad y los requisitos específicos de rendimiento. Su precio moderado y su buena disponibilidad lo convierten en una opción práctica para diversas aplicaciones. Sin embargo, para entornos que requieren mayor resistencia a la corrosión o al desgaste, otros grados pueden ser más adecuados.

En resumen, el acero SAE 1112 es un acero de aleación bajo en carbono versátil que destaca por su maquinabilidad y conformabilidad, lo que lo convierte en una opción popular en diversas industrias. Comprender sus propiedades y limitaciones es crucial para seleccionar el material adecuado para aplicaciones específicas.