Clases de propiedad de tornillos 8.8, 10.9 y 12.9: aceros y tratamiento térmico

Lectura de la marca

Según la ISO 898-1, la clase de propiedad X.Y significa:

• Resistencia nominal a la tracción ≈ X × 100 MPa
• Relación de fluencia ≈ Y/10 — así, un 10.9 fluye a aproximadamente el 90% de su resistencia a la tracción

Clase	Tracción (nominal)	Fluencia (nominal)	Rango típico de dureza
8.8	800 MPa	640 MPa	aproximadamente 23–34 HRC
10.9	1000 MPa	900 MPa	aproximadamente 32–39 HRC
12.9	1200 MPa	1080 MPa	aproximadamente 39–44 HRC

Aceros típicos

• 8.8: aceros al carbono medio (clase C35/1045) o aceros al boro para diámetros menores, templados y revenidos. La clase polivalente para estructuras y maquinaria.
• 10.9: aceros aleados como 42CrMo4 / SCM440 o grados boro-aleados (clase 10B38) — necesarios porque una mayor resistencia en diámetros mayores exige templabilidad en toda la sección.
• 12.9: aceros aleados de la clase SCM435 / 4140, con control estricto; el techo de resistencia para tornillos comerciales estándar.

Lógica de temple y revenido

Las tres clases se fabrican de la misma manera — temple hasta martensita, luego revenido hasta la ventana objetivo — y la temperatura de revenido es la que establece el grado. La ISO 898-1 fija temperaturas mínimas de revenido (del orden de 425 °C para clases hasta 10.9 y algo menores para 12.9) para garantizar la tenacidad y el comportamiento de relajación de tensiones, porque un tornillo con revenido insuficiente puede alcanzar su cifra de dureza permaneciendo frágil.

De la física se derivan dos precauciones. Primera, la resistencia depende de la sección: un 12.9 de diámetro grande es más difícil de fabricar honestamente que uno pequeño, ya que el núcleo aún debe transformarse. Segunda, el 12.9 (y el 10.9 electrogalvanizado) es sensible a la fragilización por hidrógeno — el recubrimiento y el decapado ácido necesitan controles de deshidrogenado por horneado, por lo que las uniones críticas en 12.9 a menudo se dejan sin recubrir o con recubrimiento mecánico.

Lo que la clase no le dice

La clase de propiedad certifica el comportamiento a tracción del tornillo, nada más. No certifica la carga de apriete que alcanzará una unión: la tensión instalada depende del método de apriete y de la fricción (en la rosca y bajo la cabeza), por lo que las tablas de par siempre nombran una condición de fricción y por lo que el mismo tornillo 10.9 puede entregar precargas muy diferentes en seco, aceitado o recubierto. Tampoco la clase actúa sola — las tuercas se clasifican en correspondencia (una tuerca de clase 10 para un tornillo 10.9, y así sucesivamente), y usar una tuerca de clase inferior degrada silenciosamente el conjunto.

La ISO 898-1 también limita la descarburación en la superficie de la rosca y establece la dureza de forma diferente para diámetros grandes (por encima de ~M39 la norma remite a acuerdo), por lo que los elementos de fijación de alta resistencia muy grandes se especifican con frecuencia según normas de proyecto o de fábrica en lugar de la clase de catálogo. Por último, las uniones críticas a fatiga a menudo laminan las roscas después del tratamiento térmico — la tensión residual de compresión del laminado eleva notablemente la resistencia a la fatiga, y esta nota de fabricación aparece en las especificaciones serias de tornillos justo al lado de la clase de propiedad.