En este artículo, desglosamos las propiedades mecánicas de los tornillos SUS304 y SUS316, incluida su resistencia a la tracción, límite elástico y par de apriete. Descubra cómo estos diminutos componentes soportan una inmensa presión y por qué son cruciales en diversas aplicaciones. Prepárese para desentrañar los secretos de su resistencia.
Las normas de rendimiento de los tornillos de acero inoxidable, tal como se tratan en este artículo, no se refieren a sus regulaciones específicas de tamaño.
En cambio, estas normas de rendimiento se refieren a diversas propiedades mecánicas, como la composición del material (composición química), la resistencia a la tracción (la cantidad de kilogramos de fuerza que puede soportar), el par de rotura (la cantidad de par necesaria para romperlo), la tensión garantizada y el límite elástico, entre otras.
Este artículo explica principalmente el rendimiento de los tornillos de acero inoxidable fabricados con acero inoxidable austenítico 304 y 316 como materia prima.
Este artículo está dirigido únicamente a los compañeros que se inician en el uso de tornillería de acero inoxidable, así como al personal de compras y al personal técnico de las empresas que utilizan tornillería de acero inoxidable. Hemos simplificado las tediosas explicaciones de las normas nacionales, hemos añadido partes no mencionadas en las normas nacionales y las hemos explicado brevemente en conjunción con las normas del sector.
Esto se hace para que los espectadores puedan explorar y comprender rápidamente los conocimientos pertinentes. En otras palabras, no es tan riguroso. Si usted es personal superior, este documento puede ser lo que está buscando: GB/T3098.6-2000 Norma de ensayo de tornillos de acero inoxidable.
Hablando de materiales, los materiales de los tornillos de acero inoxidable que utilizamos habitualmente se dividen en dos tipos, SUS304 y SUS316. Por supuesto, también existe la serie 400, es decir, SUS410 o SUS416. Esto cae dentro de la gama de hierro inoxidable, que no vamos a discutir.
También existen algunos requisitos especiales, como 316L, 304L, etc. Como se utilizan poco, no hablaremos de ellos aquí. En cuanto a otras series, como la 201 o la 668, son trucos engañosos y no las mencionaremos.
La composición química del SUS304 es la siguiente:
| Estándar | GB/T1220-1992 | Nombre del material | SUS304 | ||||||
| Prueba química | PRUEBAS QUÍMICAS | ||||||||
| Nombre del instrumento | Espectrómetro de lectura directa de Cu | ||||||||
| Nombre del elemento | C | Mn | Si | P | S | Ni | Mo | Cu | Cr |
| Gama estándar | ≤0.025 | ≤1.78 | ≤0.3 | ≤0.027 | ≤0.02 | 8.00-10.5 | ≤0.13 | ≤1.96 | 17.00-19.00 |
| Propiedades físicas | fuerza tesil | elongación | dureza | ||||||
| Valor real | 650N/mm | 40 | HRC14 | ||||||
La composición química del SUS316 es la siguiente:
| 316 Composición química del acero inoxidable Cuadro | |||||||||
| Estándar | JIS H3250-1992 | Nombre de la muestra | SUS316 | ||||||
| Prueba química | PRUEBAS QUÍMICAS | ||||||||
| Nombre del instrumento | resistencia a la tracción | ||||||||
| Nombre del elemento | （C） | （Mn） | （Si） | （P） | （S） | （Ni） | （Mo） | （Cu） | （Cr） |
| Composición de las muestras | 0.08 | ≤2.00 | ≤1.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 10.00~14.00 | 2.00~3.00 | / | 6.00~18.00 |
| Propiedades físicas | tesilestrength | elongación | límite elástico（Mpa） | ||||||
| Valores reales | 665N/mm | 40 | |||||||
La tabla anterior muestra que la principal diferencia entre el 304 y el 316 radica en su contenido en níquel y cromo, siendo el 316 ligeramente superior.
Comúnmente, vemos marcas de cabeza en los tornillos como:
Representan el rendimiento calidades de acero inoxidable tornillos. En pocas palabras:
¿Qué significa A4-70?
A4-70 también representa el material de grado 316, pero la resistencia a la tracción no es de 800, sino de 700N/mm.2. Ha leído bien, el tornillo hexagonal SUS316 estándar es de grado A4-70, sólo las tuercas SUS316 (por supuesto, excluyendo las tuercas finas) pueden alcanzar A4-80. Es decir, no todos los tornillos 316 son de grado 80.
Del mismo modo, no todos los tornillos 304 pueden alcanzar el grado 70, por ejemplo, los tornillos M4 y más pequeños no pueden alcanzar el grado 70, razón por la cual existe la A2-50.
Entonces, ¿qué tipo de tornillos utilizan la norma A2-70 y qué tipo de tornillos la A2-80? La norma nacional no lo especifica. Si usted no es un erudito puntilloso, puedo publicar las normas de aplicación de grado de rendimiento por defecto de la industria de la siguiente manera:
| Material | Nivel correspondiente | Aplicación |
| SUS304 | A2-50 | Tornillos de máquina comunes, pernos inferiores a M5 |
| A2-70 | Pernos y tuercas inferiores a M24, Tuercas | |
| SUS316 | A4-70 | Pernos inferiores a M24 |
| A4-80 | Pernos y tuercas inferiores a M24 |
Aquí está la lista estándar que representa la resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento y tensión garantizada de tornillos de acero inoxidable de diversos grados:
(Referencia: norma de ensayo GB/T3098.6-2000, aplicable en todo el territorio)
| Categoría | Nivel de rendimiento | Diámetro de la rosca | Resistencia a la tracción | Límite elástico (Mpa) | Alargamiento | Estrés garantizado |
| A2 | 50 | ≤39 | 500 | 210 | 0.6d | 500 |
| A2A4 | 70 | ≤24 | 700 | 450 | 0.4d | 700 |
| A4 | 80 | ≤24 | 800 | 600 | 0.3d | 800 |
La tabla anterior especifica la gama de diámetros de rosca. Esto significa que, para los diámetros que superen esta gama, no existen reglamentos establecidos por las normas nacionales, y requeriría una negociación entre el proveedor y el demandante.
Ah, cierto, parece que a la tabla anterior le falta la norma para el par destructivo, lo que comúnmente se conoce como "cuánto par". La norma es la siguiente:
| Hilo | Nivel de rendimiento | Grado de rendimiento | ||
| A2-50 | A2（A4）-70 | A4-80 | ||
| Par destructivo | ||||
| M1.6 | A2-50 A2-70 A4-70 A4-80 | 0.15 | 0.2 | 0.24 |
| M2 | 0.3 | 0.4 | 0.48 | |
| M2.5 | 0.6 | 0.9 | 0.96 | |
| M3 | 1.1 | 1.6 | 1.8 | |
| M4 | 2.7 | 3.8 | 4.3 | |
| M5 | 5.5 | 7.8 | 8.8 | |
| M6 | 9.3 | 13 | 15 | |
| M8 | 23 | 32 | 37 | |
| M10 | 46 | 65 | 74 | |
| M12 | 80 | 110 | 130 | |
| M16 | 210 | 290 | 330 | |
Esencialmente, con esto concluye la descripción del rendimiento de los tornillos de acero inoxidable de las series 304 y 316.
Las normas de par anteriores son fáciles de entender. Por ejemplo, ¿cuál es el valor de par para un tornillo hexagonal SUS304 M6*25?
1. En primer lugar, consulte las normas de grado de rendimiento anteriores, pertenece al nivel A2-70.
2. Consulte la norma de par de apriete, M6 corresponde a 13N.M.
¿Cuál es el parámetro de tracción de un tornillo hexagonal SUS304 M6*25?
Los más avispados notarán que algo falla. La "norma de resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento, tensión garantizada" anterior no proporciona directamente parámetros para especificaciones concretas. Esto requiere un cálculo por su cuenta.
Hablando de cálculos, puedo imaginar que estás gimiendo -incluso si eres mujer- porque implica el área de la sección transversal de tensión efectiva de cada especificación de tornillo.
Bueno, podría calcularlo todo para tu referencia.
Existe una fórmula para calcular el área de la sección transversal de un tornillo, que es la siguiente:
As=0.7854*(d-0.9382d)2
En la fórmula anterior:
La tabla que muestra las áreas transversales de las roscas comunes (en este caso se refiere a las áreas transversales que soportan tensiones) es la siguiente:
| Especificación de la rosca | Diámetro nominal (mm) | Pitch | Sección transversal (mm²) |
| M1.4 | 1.4 | 0.3 | 1.0 |
| M1.7 | 1.7 | 0.35 | 1.5 |
| M2.0 | 2 | 0.4 | 2.1 |
| M2.3 | 2.3 | 0.4 | 2.9 |
| M2.5 | 2.5 | 0.45 | 3.4 |
| M3.0 | 3 | 0.5 | 5.0 |
| M3.5 | 3.5 | 0.6 | 6.8 |
| M4.0 | 4 | 0.7 | 8.8 |
| M4.5 | 4.5 | 0.75 | 11.3 |
| M5.0 | 5 | 0.8 | 14.2 |
| M6.0 | 6 | 1 | 20.1 |
| M7.0 | 7 | 1 | 28.9 |
| M8.0 | 8 | 1.25 | 36.6 |
| M9.0 | 9 | 1.25 | 48.1 |
| M10 | 10 | 1.5 | 58.0 |
| M11 | 11 | 1.5 | 72.3 |
| M12 | 12 | 1.75 | 84.3 |
| M14 | 14 | 2 | 115.4 |
| M16 | 16 | 2 | 156.7 |
| M18 | 18 | 2.5 | 192.5 |
| M20 | 20 | 2.5 | 244.8 |
| M22 | 22 | 2.5 | 303.4 |
| M24 | 24 | 3 | 352.5 |
| M27 | 27 | 3 | 459.4 |
| M30 | 30 | 3.5 | 560.6 |
| M33 | 33 | 3.5 | 693.6 |
| M36 | 36 | 4 | 816.7 |
| M39 | 39 | 4 | 975.8 |
Las normas de resistencia a la tracción, límite elástico y tensión de prueba para tornillos de acero inoxidable de los grados A2-50, A2-70, A4-70, A4-80, etc. pueden calcularse con la sección transversal facilitada.
Estos son los parámetros para A2-70 y A2-50:
| Especificaciones de la rosca | Parámetros de los grados SUS304A2-50 y A2-70 | ||
| Resistencia a la tracción | Límite elástico (N) | Fuerza máxima de extracción (N) | |
| M1.4 | 500MPa (A2-50) | 206 | 491 |
| M1.7 | 310 | 739 | |
| M2.0 | 435 | 1037 | |
| M2.3 | 611 | 1455 | |
| M2.5 | 712 | 1695 | |
| M3.0 | 1056 | 2515 | |
| M3.5 | 1423 | 3388 | |
| M4.0 | 1844 | 4389 | |
| M4.5 | 2377 | 5660 | |
| M5.0 | 700MPa (A2-70) | 6382 | 9928 |
| M6.0 | 9056 | 14086 | |
| M7.0 | 12987 | 20202 | |
| M8.0 | 16474 | 25626 | |
| M9.0 | 21653 | 33683 | |
| M10 | 26095 | 40593 | |
| M11 | 32523 | 50591 | |
| M12 | 37920 | 58987 | |
| M14 | 51948 | 80808 | |
| M16 | 70501 | 109668 | |
| M18 | 86613 | 134731 | |
| M20 | 110158 | 171356 | |
| M22 | 136530 | 212380 | |
| M24 | 158627 | 246753 | |
| M27 | 500MPa (A2-50) | 96475 | 229703 |
| M30 | 117723 | 280294 | |
| M33 | 145646 | 346777 | |
| M36 | 171512 | 408362 | |
| M39 | 204908 | 487877 | |
A continuación se indican las normas de los parámetros de rendimiento para A4-70 y A4-80:
| Especificaciones de la rosca | Parámetros del grado SUS316 A4-70 | Parámetros del grado SUS316 A4-80 | ||||
| Resistencia a la tracción | Límite elástico (N) | Fuerza máxima de extracción (N) | Resistencia a la tracción | Límite elástico (N) | Fuerza máxima de extracción (N) | |
| M1.4 | 700MPa (A4-70) | 442 | 688 | 800MPa (A4-80) | 590 | 786 |
| M1.7 | 665 | 1034 | 887 | 1182 | ||
| M2.0 | 933 | 1451 | 1244 | 1659 | ||
| M2.3 | 1309 | 2037 | 1746 | 2328 | ||
| M2.5 | 1526 | 2374 | 2034 | 2713 | ||
| M3.0 | 2264 | 3522 | 3019 | 4025 | ||
| M3.5 | 3049 | 4743 | 4065 | 5420 | ||
| M4.0 | 3950 | 6145 | 5267 | 7023 | ||
| M4.5 | 5094 | 7924 | 6792 | 9056 | ||
| M5.0 | 6382 | 9928 | 8510 | 11346 | ||
| M6.0 | 9056 | 14086 | 12074 | 16099 | ||
| M7.0 | 12987 | 20202 | 17316 | 23088 | ||
| M8.0 | 16474 | 25626 | 21965 | 29287 | ||
| M9.0 | 21653 | 33683 | 28871 | 38495 | ||
| M10 | 26095 | 40593 | 34794 | 46392 | ||
| M11 | 32523 | 50591 | 43363 | 57818 | ||
| M12 | 37920 | 58987 | 50560 | 67413 | ||
| M14 | 51948 | 80808 | 69264 | 92352 | ||
| M16 | 70501 | 109668 | 94001 | 125335 | ||
| M18 | 86613 | 134731 | 115484 | 153978 | ||
| M20 | 110158 | 171356 | 146877 | 195836 | ||
| M22 | 136530 | 212380 | 182040 | 242720 | ||
| M24 | 158627 | 246753 | 211502 | 282003 | ||
| M27 | 206733 | 321585 | 275644 | 367525 | ||
| M30 | 252264 | 392411 | 336353 | 448470 | ||
| M33 | 312099 | 485488 | 416132 | 554843 | ||
| M36 | 367525 | 571706 | 490034 | 653379 | ||
| M39 | 439089 | 683027 | 585452 | 780603 | ||
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
ES 
EN 
AR 
DE 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO