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Aceros martensíticos para piezas de desgaste | ACEMIN

Tecnología de Materiales

Acero Martensítico para Barras batidoras: Dureza, Tenacidad y Compromiso de Desgaste

Acero martensítico para barras batidoras y revestimientos. Rango 450-550 BHN, valores Charpy y comparación con manganeso y alto cromo.

Insertos de TiC Cerámicas Aleaciones Avanzadas

Especificaciones clave

Rango de dureza
450–550 HB (45–55 HRC)
Resiliencia Charpy
15–30 J a 20 °C (probeta lisa 10x10 mm)
Sistema de aleación
NiCrMo de baja aleación, NiCrMoV de media aleación
Tratamiento térmico
Austenización 850–900 °C, temple en aceite o aire, revenido 180–400 °C
Temple en masa
Martensítico en todo el espesor hasta 200 mm
Vida útil frente al acero al Mn
1,5–2,5 veces en aplicaciones abrasivas
Aplicaciones
Barras batidoras, placas de impacto, martillos, revestimientos laterales
Ventaja principal
Tolera armadura y chatarra (reciclaje y demolición)

Comparación de calidades martensíticas

Aceros y Suministros suministra barras martensíticas en tres calidades, cada una situada en un punto distinto de la curva dureza-tenacidad. La tabla las compara con la fundición blanca al alto cromo para ver las contrapartidas. La elección depende de la gravedad de la contaminación metálica frente a la abrasividad del material principal.

Martensítico estándar (NiCrMo de baja aleación)

Dureza:450 HB (45 HRC)
Aplicación:Reciclaje, demolición y residuos de construcción con armadura frecuente y mucha chatarra
Notas:Charpy 25-30 J. Tenacidad máxima y la que mejor sobrevive a la chatarra. Es la preferida en reciclaje.

Martensítico de media aleación (NiCrMo+V)

Dureza:500 HB (50 HRC)
Aplicación:Alimentación mixta con contaminación moderada y componentes de roca abrasiva
Notas:Charpy 18-22 J. Calidad equilibrada para instalaciones que tratan a la vez roca y residuo de demolición.

Martensítico de alta aleación (NiCrMoV alto C)

Dureza:550 HB (55 HRC)
Aplicación:Caliza, granito y árido abrasivos con riesgo puntual de chatarra
Notas:Charpy 15-18 J. Se acerca a la resistencia a la abrasión del alto cromo conservando una tenacidad apreciable.

Fundición blanca al alto cromo (26-28 % Cr)

Dureza:600-640 HB (60-63 HRC)
Aplicación:Árido abrasivo limpio, sin nada de chatarra
Notas:Charpy 2-5 J. Máxima resistencia a la abrasión, pero revienta al golpear armadura. Exige alimentación limpia.

Los valores Charpy son a temperatura ambiente (20 °C) en probeta lisa normalizada de 10x10 mm. El comportamiento real depende del espesor de la sección, de los parámetros del tratamiento térmico y de la temperatura de trabajo.

Acero martensítico

Acero martensítico: equilibrio entre dureza y tenacidad en las barras batidoras

Los aceros martensíticos son calidades de baja aleación NiCrMo y NiCrMoV tratadas térmicamente hasta una microestructura totalmente martensítica: austenización entre 850 y 900 °C, temple en aceite o aire y revenido controlado entre 180 y 400 °C. Con ello se obtiene una dureza de 450 a 550 HB (45-55 HRC) conservando una tenacidad apreciable, de 15 a 30 J de resiliencia Charpy a temperatura ambiente en probeta lisa de 10x10 mm. En barras y revestimientos de impacto, esta combinación cubre el hueco que queda entre los aceros al manganeso, que endurecen por acritud (mucha tenacidad, por encima de 100 J, pero dureza moderada de 200 a 550 HB y que necesitan impacto sostenido para activarse), y las fundiciones blancas al alto cromo (dureza extrema de 600 a 700 HB pero frágiles ante el choque, con valores Charpy por debajo de 5 J). La aleación NiCrMo aporta templabilidad suficiente para templar en toda la masa secciones de hasta 200 mm, con lo que la dureza es la misma de la superficie al núcleo y no quedan zonas blandas que se desgasten antes.

La ventaja que define a la barra martensítica es que tolera alimentaciones mixtas y contaminadas, algo que ni el acero al manganeso ni la fundición al alto cromo consiguen con la misma eficacia. En reciclaje, demolición y tratamiento de residuos de construcción, la armadura, los pernos y el mallazo forman parte inevitable del material. Una barra de alto cromo, con valores Charpy por debajo de 5 J, revienta al golpear una armadura y lanza fragmentos grandes que dañan el rotor, la carcasa, las cintas y los equipos aguas abajo, con un coste muy superior al de la propia barra. Las calidades martensíticas, con una resiliencia de 15 a 30 J a temperatura ambiente, se deforman localmente (queda una marca o una muesca en el punto del golpe) en lugar de romper, y la barra sigue en servicio. Por eso el acero martensítico es la elección por defecto en barras de trituradoras de impacto de eje horizontal siempre que exista un riesgo real de que entre metal con el material.

Acero martensítico
Rango de 450 a 550 HB
Tolera armadura

Propiedades de las barras batidoras en acero martensítico

Dureza controlada (450-550 HB)

El temple en toda la masa da una dureza uniforme de la superficie al núcleo. A diferencia del acero al manganeso, que necesita energía de impacto para endurecer por acritud, el martensítico llega con toda su dureza de fábrica y resiste el desgaste desde la primera tonelada.

Tolerancia a la chatarra metálica

Una resiliencia de 15 a 30 J a temperatura ambiente permite que la barra absorba el golpe de una armadura sin romper. Aparecen deformación local y daño superficial, pero la barra sigue en servicio: es la ventaja decisiva frente al alto cromo en alimentaciones contaminadas.

Tratamiento térmico a medida

La austenización, el temple en aceite o aire y el revenido controlado permiten ajustar con precisión el equilibrio entre dureza y tenacidad. Un revenido bajo lleva la dureza hacia 550 HB para material abrasivo; uno alto sube la tenacidad hasta 30 J para exposición fuerte a chatarra.

Propiedades uniformes en todo el espesor

La aleación NiCrMo aporta templabilidad suficiente para templar en masa secciones de hasta 200 mm. Sin núcleo blando ni gradiente de dureza, el comportamiento es el mismo a medida que la barra se consume.

Soldable para reparación en obra

A diferencia de la fundición al alto cromo, el acero martensítico admite precalentamiento y soldadura con electrodo de bajo hidrógeno para reparar daños localizados. Eso alarga la vida en instalaciones remotas donde el recambio es complicado.

Buena relación vida útil / coste

La barra martensítica suele dar de 1,5 a 2,5 veces la vida del manganeso en aplicaciones abrasivas, con un coste unitario menor que el alto cromo o los compuestos cerámicos. En reciclaje y demolición, la suma de más duración y supervivencia a la chatarra da el menor coste por tonelada.

¿Necesita ayuda para elegir la calidad?

Indíquenos el modelo de trituradora, el material que trata y su exposición a la chatarra metálica. Le recomendamos el equilibrio de dureza y tenacidad que le conviene.

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Aplicaciones por tipo de servicio

Las barras martensíticas se emplean en una gama amplia de aplicaciones de trituración por impacto. El entorno de trabajo, y en particular la frecuencia de chatarra, la abrasividad del material y la forma de producto que se busca, determina la calidad y la dureza adecuadas.

Reciclaje y demolición

  • Residuos de construcción y demolición con armadura y mallazo
  • Reciclaje de hormigón con acero embebido
  • Recuperación de asfalto con alambre y pernos
  • Flujos de demolición mezclada con mucha chatarra

Trituración primaria de impacto

  • Trituración primaria HSI de caliza de cantera
  • Primera reducción de roca de voladura con riesgo de barrenas
  • Plantas móviles con calidad de alimentación variable
  • Reducción primaria de alta producción donde la vida de la barra es crítica

Caliza y áridos

  • Caliza para cemento con granulometría ajustada
  • Producción de árido donde la forma es una especificación
  • Roca sedimentaria de abrasividad media con inclusiones duras puntuales
  • Trituración a producto acabado en una sola pasada con material poco abrasivo

Plantas de alimentación mixta

  • Estaciones de transferencia con flujos desconocidos o variables
  • Explotaciones mineras con mezcla de mineral y estéril
  • Plantas de árido con varias procedencias y calidad irregular
  • Empresas que alternan roca limpia y contratos de demolición
Preguntas frecuentes

Acero martensítico Preguntas frecuentes

Encuentre respuestas a preguntas comunes sobre acero martensítico materiales, selección, mantenimiento y pedidos. ¿No encuentra lo que busca?

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¿Cuándo conviene el acero martensítico en vez del alto cromo?
Conviene siempre que la alimentación pueda llevar chatarra, armadura o cualquier contaminación sin cribar. La fundición blanca al alto cromo resiste mejor la abrasión, pero su resiliencia está por debajo de 5 J: un solo golpe de armadura puede reventar la barra y provocar daños en cadena en el rotor y la carcasa. Las calidades martensíticas de 450 a 500 HB absorben esos golpes con deformación local en lugar de romper. Si la instalación trata árido limpio y precribado, sin ningún riesgo de metal, el alto cromo puede ser mejor opción por pura resistencia a la abrasión.
¿Cómo se comporta el acero martensítico ante un golpe de armadura?
Cuando una barra martensítica golpea una armadura o una pieza de chatarra, el impacto provoca una deformación plástica localizada: una marca o una muesca en la cara de trabajo. La barra queda entera y sigue funcionando. La fundición al alto cromo, en cambio, es frágil y rompe, a menudo en fragmentos grandes que dañan el rotor, la carcasa y la cinta de descarga. Los 15 a 30 J de resiliencia del martensítico son el margen de ductilidad que permite sobrevivir a esos sucesos.
¿Cuánta diferencia de coste por tonelada hay frente al manganeso?
Una barra martensítica cuesta entre un 30 % y un 50 % más por unidad que la equivalente en manganeso. Ahora bien, en aplicaciones abrasivas dura de 1,5 a 2,5 veces más, por su mayor dureza de partida, de modo que el coste por tonelada tratada suele quedar entre un 15 % y un 30 % por debajo. En aplicaciones poco abrasivas, donde el manganeso endurece bien por acritud, la ventaja se estrecha. Lo más fiable es un análisis de coste por tonelada con su producción y sus ritmos de desgaste.
¿Qué temperatura de revenido se emplea?
Tras austenizar entre 850 y 900 °C y templar en aceite o aire, la barra se reviene para ajustar el equilibrio entre dureza y tenacidad. Un revenido entre 180 y 220 °C conserva la dureza máxima (530-550 HB) para material abrasivo con poco riesgo de chatarra. Entre 250 y 300 °C baja a 480-500 HB y sube la resiliencia a 20-25 J para contaminación moderada. Entre 350 y 400 °C da 450-470 HB con la tenacidad máxima (25-30 J) para servicio duro de reciclaje. Aceros y Suministros elige el rango según los requisitos de cada aplicación.
¿Hay barras martensíticas para todos los modelos de trituradora?
Sí. Se fabrican para todos los modelos principales de trituradora HSI de Metso, Sandvik, Hazemag, Terex, Kleemann, McCloskey y otros fabricantes. El material no afecta a la compatibilidad dimensional: se mecanizan con el mismo perfil, la misma geometría de fijación y las mismas tolerancias de peso que la pieza original. La única consideración es que el acero martensítico es un 5 % menos denso que la fundición al alto cromo, de modo que una sustitución directa puede pesar algo menos.
¿Cómo se compara la vida útil del martensítico de 550 HB con el alto cromo?
En alimentación limpia y abrasiva (caliza, granito, basalto), una barra martensítica de 550 HB alcanza aproximadamente entre el 60 % y el 75 % de la vida de una de alto cromo (600-640 HB). La diferencia se estrecha en materiales menos abrasivos. Pero esa comparación solo vale con alimentación limpia: en cuanto hay chatarra, un solo golpe puede destruir la barra de cromo, con lo que el martensítico sale mejor aunque su vida teórica por abrasión sea menor. El coste total tiene que incluir la parada imprevista y los daños colaterales de una rotura.

Contenido técnico revisado por el equipo de ingeniería de Aceros y Suministros | Especificaciones metalúrgicas verificadas según normas ASTM/ISO

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