MATERIALES PARA MUELLES DE PLATILLO

Existe una gran variedad de materiales con marcadas diferencias en las propiedades mecánicas en comparación con los muelles de acero estándar. Desde acero inoxidable de diferentes tipos para soportar la corrosión, a otros aceros especiales destinados a soportar tempraturas extremas o ambos factores simultaneamente. En el momento de hacer los cálculos debemos tener presentes dichas diferencias. Puede contactar con nosotros si precisa asesoramiento en este u otros aspectos.

En base al material seleccionado la arandela belleville podrá trabajar a temperatura negativas de hasta -260ºC y positivas hasta 700 ºC. Las propiedades no-magnéticas y la resistencia a la corrosión son otros aspectos fundamentales a la hora de decidir el material.

Estos son los principales materiales disponibles:

1. Aceros para muelles de platillo Din 2093

1. CK67    Acero al carbono          (material nº 1.1231, SAE 1070)
para espesores de material inferiores a 1,25mm
2. 51CrV4 Acero al Cromo Vanadio (material nº 1.8159, SAE 6150)
para espesores de material desde 1,25 mm y superiores.

Estos materiales, se usan con un grado de pureza muy superior al prescrito por las especificaciones DIN. En nuestros muelles solamente usamos aquellos materiales cuyo contenido de azufre es <= 0’,016% y cuyo contenido en fosforo es <= 0,020%.

 2. Aceros Inoxidables

1. X10CrNi18-8           (X9CrNi18-8  material nº 1.4310, AISI 301)
2. X5CrNiMo17-12-2    (X4CrNiMo17-12-2 material nº 1.4401, AISI 316)

Estos materiales tienen un módulo de elasticidad inferior al de los materiales de la sección 1. Son adecuados para la fabricación de muelles de platillo cuando el espesor del material es igual o inferior a 2 mm.

1. X7CrNiAl17-7            (material nº 1.4568, AISI 631)
2. X39CrMo17-1           (X35CrMo17 material nº 1.4122)

Estos materiales son adecuados para la fabricación de muelles de platillo en espesores mayores.

3. Aceros para alta temperatura

1. 48CrMoV6-7    
(material nº 1.2323)  
soporta hasta 300ºC
2. X7CrNiAl17-7 
(material nº 1.4568)
soporta hasta 350ºC
3. X30WCrV5-3
(material nº 1.2567)
soporta hasta 400ºC
4. X39CrMo17-1  
(X35CrMo17 material nº 1.4122)
soporta hasta 450ºC
5. X22CrMoV12-1
(material nº 1.4923) 
soporta hasta 500ºC

Al usar estos aceros, debe de tenerse en cuenta que las tensiones que se producirán en el muelle de platillo con estos materiales, deberían estar en relación con la menor fuerza que ofrecen estos aceros a las temperaturas más altas. En caso contrario, se produciría una relajación del muelle superior a los ratios permitidos. Además debe tenerse en cuenta que los módulos de elasticidad de todos los materiales, descienden al aumentar la temperatura. Como norma, puede ser necesario un rediseño del muelle de platillo.

4. Aleaciones especiales (anti-corrosión y no magnéticas)

1. NiCr20Co18Ti  (Nimonic 90) (material nº 2.4969, AMS 5829)    soporta hasta 800ºC
2. NiCr19NbMo    (Inconel 718) (material nº 2.4668 AMS 5596)   soporta hasta 700ºC
3. NiCr15Fe7TiAl (Inconel X750) (material nº 2.4669, AMS 5598) soporta hasta 600ºC
4. Duratherm 600 (Co 40, Ni 26, Cr 12, Mo, W, Ti, Al, Bal, Fe)     soporta hasta 500ºC

  

Con estos materiales, al dimensionar el muelle de platillo, debe también tenerse en cuenta las tensiones permisibles, en dependencia de la temperatura y las condiciones de trabajo.

1. CuBe2 (cobre de berilio)         (material nº 2.1247)
2. TiAl6V4                               (material nº 3.7165)

Estos dos materiales, tienen un modulo de elasticidad considerablemente menor que el acero de muelles. Esto debe tenerse en cuenta al diseñar los muelles de platillo, poniendo cuidado en las tensiones permisibles del material.

Todas las aleaciones especiales aquí relacionadas, tienen en común que son excepcionalmente resistentes a la corrosión de multiples agentes. Adicionalmente son no-magnéticos, lo cual es de suma importancia en aplicaciones electrotécnicas.

Protecciones adicionales contra la Corrosión

Como complemento al material, o a veces incluso como alternativa, es posible aplicar a los muelles de platillo un acabado con distintos tipos de recubrimientos. De esta forma les proporcionamos una mayor protección ante la corrosión.

No dudes en consultar para otros materiales, que puedan cubrir sus requerimientos.

En las tablas siguientes encontrará información más específica de cada material:

Composición química de los materiales de Muelles de platillo

Composición química de los materiales de muelles de platillo
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Propiedades de los materiales de Muelles de platillo

Propiedades de los materiales de muelles de platillo
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Descripción de materiales de arandelas para válvulas

AISI 17-7 PH – Acero Inoxidable (ASTM A693, AMS 5528)
Rango Térmico: -240 ºC hasta 300 º C. Para trabajos en interior y exterior y para usar en atmósfera corrosiva. No recomendado para aplicaciones en ambientes con ácidos clorhídricos  o fluorhídricos. Por esta razón es recomendable un recubrimiento de Nickel plata en aplicaciones cercanas a entornos marinos. Adecuado para aplicaciones criogénicas. Magnético. Terminación Superficial: Todas las arandelas están comprobadas en altura y libre de rebabas.

AISI 301 – Acero Inoxidable (ASTM a666, AMS 5519)
Rango Térmico: – 240 ºC hasta 100 ºC. Para servicio Interior y Exterior y para usar en atmósfera corrosiva. Ligeramente Magnético. Terminación Superficial: Todas las arandelas están comprobadas en altura y libre de rebabas.

Inconel 718 (ASTM B637)
Rango Térmico: -240 ºC hasta 600ºC. Para alta temperatura y atmósferas corrosivas. Servicio interior y exterior. NO-MAGNÉTICO. Terminación Superficial: Todas las arandelas están comprobadas en altura y libre de rebabas.

Propiedades químicas

MaterialASTMCMnPSCrSiMoNiVCuAlTiTaCoB
17-7 PH

A693

.09

1

.04

.03

17

1

*

7.1 * 1.1 * * * * *
301

A666

.15

2

*

*

17

1 * 7 * * * * * * *
718

B637

.08

.35

.015

.015

19

* 3 52.5 * .03 .05 .09 5.1 1 .006

Propiedades físicas

MaterialModulusYieldTemp. RangeFinishAvail. FinishMagnetic
17-7 PH

29,000,000

180,000

-400/550F

Deburred

Nickel

Yes

301

25,000,000

140,000

-400/550F

Deburred

*

Slightly

718

29,000,000

180,000

-400/1100F

Deburred

*

No

Descripción de materiales en arandelas de presion para bridas

17-7 PH – Acero Inoxidable (ASTM A693, AMS 5528)
Rango Térmico: -240 ºC hasta 300 º C. Para trabajos en interior y exterior y para usar en atmósfera corrosiva. No recomendado para cloruro o aplicaciones de fluoruro. Puede ser recomendable un recubrimiento de Nickel plata en aplicaciones cercanas a entornos marinos. Adecuado para aplicaciones criogénicas. Magnético. Terminación Superficial: Todas las arandelas están comprobadas en altura y libre de rebabas.

Inconel 718 (ASTM B637)
Rango Térmico: -240 ºC hasta 600ºC. Para alta temperatura y atmósferas corrosivas. Servicio interior y exterior. NO-MAGNÉTICO. Terminación Superficial: Todas las arandelas están comprobadas en altura y libre de rebabas.

H-13 Tool Steel (ASTM A681)
Rango Térmico: -160 ºC hasta 600 ºC. Para trabajos en interior y exterior. Adecuado para entornos en altas temperaturas. Magnético. Terminación Superficial: Trabajado a máquina y ligeramente engrasado/aceitado.

Propiedades químicas

MaterialASTMCMnPSCrSiMoNiVCuAlTiTaCoB
17-7 PH A693

.09

1

.04

.03

17

1

*

7.1

*

1.1

*

*

*

*

*

718 B637

.08

.35

.015

.015

19

*

3

52.5

*

.03

.05

.09

5.1

1

.006

H-13 A681

.35

.35

*

*

5

1

1.4

*

1

*

*

*

*

*

*

 

Propiedades físicas

MaterialModulusYieldTemp. RangeFinishAvail. FinishMagnetic
17-7 PH

29,000,000

180,000

-400/550F

Deburred

Nickel

Yes

718

29,000,000

180,000

-400/1100F

Deburred

*

No

H-13

30,000,000

220,000

-250/1100F

Machined/Oil

Light Oil

Yes