Sistemas de designación de grados de acero: EN, GB/T, ASTM, DIN, GOST comparados

Una barra 4140 en los Estados Unidos es el mismo acero que el 42CrMo4 en Europa, 1.7225 en el antiguo sistema DIN Werkstoff-Nummer, SCM440 en JIS y 38ХМ según GOST. Ninguno de estos es "incorrecto": son la misma aleación con cinco nombres diferentes. Pero una vez que comienzas a escribir órdenes de compra en todos los mercados, la pregunta es: ¿qué designación escribes en la orden de compra y cómo se traduce cuando el proveedor solo conoce una de ellas? Este artículo analiza los cinco sistemas de designación de grados más utilizados (EN 10027, GB/T 221, ASTM/AISI, DIN Werkstoffnummer y GOST) y ofrece un método de conversión que no depende de una única tabla de consulta.

Por qué todavía coexisten cinco sistemas

Cada sistema surgió de su propia base industrial:

• ASTM/AISI domina la adquisición de acero en América del Norte.

• EN 10027 (y el antiguo sistema DIN que absorbió) es la referencia europea.

• GB/T 221 es el sistema chino utilizado por todas las fábricas chinas.

• DIN Werkstoffnummer es un número de material de 7 dígitos que sobrevive dentro del sistema EN como designación secundaria.

• GOST es el sistema ruso/Comunidad de Estados Independientes.

Cada uno designa la misma metalurgia de forma diferente: ASTM/AISI por familia química, EN 10027-1 por aplicación + composición, GB/T 221 por composición + aplicación, GOST por composición en letras cirílicas y el Werkstoffnummer como clave numérica. El truco está en saber cómo funciona cada uno.

EN 10027-1 y EN 10027-2

EN 10027-1 ("Sistemas de designación de aceros. Parte 1: Nombres de acero") define el nombre alfabético. La primera letra marca la aplicación:

La letra de la aplicación va seguida de un número (rendimiento o tracción en MPa, o carbono × 100), luego letras opcionales para la temperatura de prueba de impacto (J0, J2, K2), condición de suministro de calor (N = normalizado, M = laminado termomecánicamente, Q = templado y revenido, T = revenido) y código de aleación. Entonces S355J2W+N se lee como 'acero estructural, rendimiento mínimo de 355 MPa, impacto J2 a -20 °C, grado de intemperie, normalizado'.

EN 10027-2 es la designación numérica : el 'Werkstoffnummer' o WNr., un número de 7 dígitos como 1.0570 para S355J2(+N) o 1.7225 42CrMo4. Formato: '1.XXXX' donde el primer grupo después del punto identifica la familia de aleaciones (1.0xxx = carbono, 1.2xxx = inoxidable, 1.7xxx = aleación, 1.9xxx = herramienta). El Werkstoffnummer es la clave más limpia para la conversión entre sistemas porque es única por química.

GB/T 221 (China)

GB/T 221 ("Notación de calidad del acero") es el sistema de designación chino. Utiliza uno de tres enfoques según la familia de acero:

Por composición (la mayoría de los aceros al carbono y aleados): dos dígitos para el carbono × 100, luego letras latinas para los elementos de aleación, luego números porcentuales para el contenido de aleación. Ejemplo: 42CrMo = 0,42 % C, ~1 % Cr, ~0,2 % Mo. La convención es la misma que el nombre DIN anterior (42CrMo4) menos el dígito multiplicador de cada aleación. La cifra de carbono es el límite superior del rango de especificaciones.

Por límite elástico (estructural y de placa de presión): el prefijo Q + límite elástico en MPa, luego grado de prueba de impacto. Q355B, Q355C, Q355D, Q355E son los cuatro grados de impacto del acero estructural GB/T 1591: B (20 °C), C (0 °C), D (-20 °C), E (-40 °C). El nuevo GB/T 1591-2018 pasó a llamarse Q345 a Q355 para alinear los informes de límite elástico con EN 10025.

Por prefijo de aplicación :

• Q = designación del límite elástico (estructural, presión, barco)

• ML = acero de estampación en frío (p. ej., ML20MnTi)

• Y = acero de mecanizado libre (p. ej., Y15, Y45)

• ZG = acero fundido (p. ej., ZG230-450)

• H = acero estructural soldable (en forma de H)

Las designaciones GB/T suelen abreviarse en el discurso comercial. '45#' o '45 steel' significa acero simple al 0,45% de carbono, equivalente a AISI 1045/EN C45. '40Cr' es el acero de aleación de 1% Cr, equivalente a AISI 5140 / EN 41Cr4 / 1.7035; consulte nuestro producto de barra forjada de aleación de 40Cr.

ASTM/AISI

El sistema americano utiliza especificaciones ASTM (estándares de productos como A29, A681, A516) que hacen referencia a los números de grado AISI/SAE . El sistema AISI/SAE es un código de 4 dígitos:

• 1xxx - aceros al carbono. 10xx = carbono simple (1045 = 0,45% C); 11xx = mecanizado libre resulfurado; 12xx = resulfurado + refosforizado.

• 2xxx - aceros al níquel (3,5–5% Ni).

• 3xxx — aceros al níquel-cromo.

• 4xxx — aceros al molibdeno (40xx = 0,2% Mo, 41xx = Cr-Mo, 43xx = Ni-Cr-Mo).

• 5xxx - aceros al cromo.

• 6xxx — aceros al cromo-vanadio.

• 8xxx : níquel-cromo-molibdeno (por ejemplo, 4340 es técnicamente 4xxx pero está clasificado como Ni-Cr-Mo; 8620 es el grado de carburación clásico de Ni-Cr-Mo).

• 9xxx — silicio-manganeso y otras especialidades.

El primer dígito es la familia de aleaciones; el segundo es el porcentaje aproximado de la aleación principal; los dos últimos son el contenido de carbono × 100. Entonces 4140 = 4xxx (familia Cr-Mo), 1 (≈1% Cr), 40 (0,40% C). 4340 = Ni-Cr-Mo, ~1,75% Ni y ~0,8% Cr combinados, 0,40% C.

Los estándares de productos ASTM (A29 para barras de aleación, A108 para barras de carbono, A516 para placas fotovoltaicas, A681 para acero para herramientas, A961 para sujetadores, etc.) definen la química y las propiedades; el número AISI identifica el grado dentro de ellos. ASTM también utiliza un UNS (Sistema de numeración unificado) independiente: G10450 para 1045, G41400 para 4140, T20813 para H13, que es único por aleación y cumple la misma función que el Werkstoffnummer europeo.

DIN Werkstoffnummer (Alemania, ahora en EN)

El alemán Werkstoff-Nummer (número de material) es una designación numérica de 7 dígitos definida por DIN EN 10027-2. El formato es 1.XXXX donde:

• El "1" inicial significa acero.

• Los dos dígitos siguientes (XX) identifican el grupo de aleación:

• 1,00xx–1,09xx: carbono simple y carbono-manganeso de baja aleación.

• 1.10xx–1.19xx: carbono de mecanizado libre.

• 1,20xx–1,29xx: inoxidable, resistente al calor (1,4301 = 304, 1,4401 = 316).

• 1,40xx–1,49xx: inoxidable (adiciones de aleaciones).

• 1,70xx–1,79xx — aleación estructural (1,7225 = 42CrMo4 = 4140; 1,6582 = 34CrNiMo6).

• 1,90xx–1,99xx: aceros para herramientas (1,2344 = H13, 1,2379 = D2).

• Los últimos tres dígitos son secuenciales dentro del grupo de aleaciones.

El Werkstoffnummer es la clave más útil para la conversión entre sistemas. Si conoce el WNr., normalmente podrá encontrar cualquier otra designación; si conoce el número AISI, el WNr. está a una búsqueda de distancia.

Nota: los antiguos nombres alfabéticos DIN (C45, 42CrMo4, X40CrMoV5-1) ahora son formalmente nombres EN, pero el comercio todavía los llama "nombres DIN" y las designaciones no cambian. El WNr de estilo 1.7225. sobrevive dentro del sistema EN.

GOST (Rusia / CEI)

GOST utiliza dos sistemas paralelos: un nombre alfabético en cirílico y un número estándar GOST numérico que define la química.

El nombre alfabético se basa en la composición , similar en espíritu al antiguo sistema DIN/EN pero en cirílico. Las letras de los elementos de aleación son:

Los primeros dos dígitos son carbono × 100. Entonces 38ХМ = 0,38% C, ~1% Cr, ~0,2% Mo = AISI 4140 = 42CrMo4 = 1,7225. La letra final 'А' (cirílico A) significa 'alta pureza' (bajo contenido de azufre y fósforo), por lo que 38ХМА es la variante de alta calidad del 4140.

Un ejemplo más complejo: 30ХГСА = 0,30% C, ~1% Cr, ~1% Mn, ~1% Si, alta pureza. Se trata de un acero estructural de aleación media sin Ni, que se utiliza en aplicaciones de estructuras y engranajes de aviones. El estándar GOST que define la química es GOST 4543.

Tabla de equivalencia: aceros de ingeniería comunes

Dos advertencias. En primer lugar, los equivalentes de GOST y GB/T no siempre son coincidencias químicas exactas : la cifra de carbono o aleación puede diferir entre un 0,02 % y un 0,05 % de la ventana AISI/EN. Para la mayoría de las aplicaciones esto es metalúrgicamente equivalente; para ventanas estrechas con tratamiento térmico, puede cambiar la respuesta. En segundo lugar, el WNr. y el nombre EN a veces son inconsistentes para grados más antiguos : algunas fábricas todavía usan 1.7227 (50CrMo4) y lo llaman 'equivalente a 4140' en su literatura, lo cual no es así (50CrMo4 tiene 0,50% C).

Cómo convertir entre sistemas

Un método práctico, por orden de preferencia:

• 1. Utilice el Werkstoffnummer (WNr.) como clave. Cada certificado de prueba de fábrica europeo incluye tanto el nombre EN como el WNr. Si tiene el WNr., búsquelo en una referencia cruzada (la norma EN 10027-2 o una base de datos reconocida como WinSteel/Eurocode 2) para obtener los equivalentes AISI, JIS, GB/T y GOST.

• 2. Si solo tiene el número AISI , utilice las tablas de referencia cruzada AISI a EN publicadas por ASTM en E527 (Norma para numeración de metales), o el documento SAE J406. Para los grados más comunes, AISI → WNr. → GB/T → La cadena GOST está a una consulta de distancia.

• 3. Si solo tiene un nombre GB/T o GOST , calcule la química a partir de los dígitos (carbono × 100, luego letras de aleación y porcentajes) y compárela con las tablas de clasificación de aleaciones EN 10020. Esto funciona para ~80% de los grados de ingeniería comunes.

• 4. Si el grado es ambiguo o está modificado (p. ej., 4140 + Pb o 42CrMo4 mod con S restringido) , no confíe en la tabla de referencias cruzadas. Especifique la ventana de química directamente en la orden de compra.

Consejos sobre especificaciones para el comercio de exportación

Si compra acero para entrega transfronteriza, escriba la orden de compra con dos designaciones más la química:

Grado: AISI 4140 / 42CrMo4 (EN 1.7225); C 0,38–0,43, Mn 0,75–1,00, Cr 0,80–1,10, Mo 0,15–0,25.

Esto le protege contra tres problemas reales:

• El molino corre hacia el extremo suelto de una ventana y el extremo apretado de otra.

• El organismo notificado de un cliente (PED, ASME, GB 150) solo reconoce una designación.

• Una disputa sobre la identidad del grado termina resuelta por la química, no por el nombre.

Para placas destinadas a equipos a presión europeos, comience con el nombre EN y coloque ASTM entre paréntesis. Para trabajos de forja en América del Norte, comience con ASTM y coloque EN entre paréntesis. Para el trabajo doméstico chino, comience con GB/T y ponga EN entre paréntesis. El molino cotizará a su sistema nativo; el cliente inspeccionará el suyo.

Preguntas frecuentes

P: ¿42CrMo4 es lo mismo que 4140?
Prácticamente sí: las ventanas de química se superponen aproximadamente en un 80%. La ventana de carbono EN 42CrMo4 es de 0,38–0,43% y la de AISI 4140 es de 0,38–0,43%; las ventanas de cromo y molibdeno son ligeramente diferentes (EN 0,90–1,20% Cr frente a AISI 0,80–1,10% Cr), pero en la práctica los mismos calores satisfacen a ambos. Para trabajos PED, lidere con 42CrMo4.

P: ¿Por qué mi certificado de fábrica dice 1.7225 pero el cliente solicitó 4140?
Porque 1,7225 es el Werkstoffnummer para 42CrMo4 y 42CrMo4 ≈ 4140. La mayoría de las fábricas europeas emiten certificados de doble especificación que enumeran ambos. Si el cliente insiste en que el certificado tenga un sello 4140, solicite a la fábrica un certificado de doble especificación ASTM A29.

P: ¿Q355 es lo mismo que S355?
Cercanos pero no idénticos. Q355 (GB/T 1591-2018) y S355 (EN 10025-2) tienen objetivos de límite elástico similares (355 MPa a ≤16 mm), pero ventanas de impacto y química ligeramente diferentes. El Q355B es más o menos comparable al S355J0; Q355C a S355J2. La mayoría de las fábricas chinas obtendrán certificación dual Q355B/S355J0 previa solicitud.

P: ¿Cuál es el equivalente GOST de 4340?
40ХН2МА (40KhN2MA) según GOST 4543. El sufijo 'А' significa alta calidad (bajo S y P).

P: ¿Cómo convierto un nombre GOST cuando no sé cirílico?
Lea los dos primeros dígitos como carbono × 100, luego asigne las letras cirílicas a símbolos de elementos latinos (Х → Cr, Н → Ni, М → Mo, etc.), luego compare la química con EN 10020. La tabla de mapeo anterior cubre las letras comunes.

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Qilu Metal suministra barras forjadas y laminadas en caliente en AISI 4140 / 42CrMo4 / 1.7225 , AISI 4340 , AISI 4130 / 25CrMo4 , 40Cr / 41Cr4 / 1.7035 y DIN 34CrNiMo6 / 1.6582 , con certificados de prueba de laminado de doble especificación según ASTM, EN y GB/T. Si necesita ayuda para hacer coincidir la designación de grado de un cliente con la oferta estándar de una fábrica china, envíe las especificaciones y la química; nuestro equipo de metalurgia confirmará la equivalencia y emitirá una cotización con las designaciones escritas en ambos sentidos. Correo electrónico enquiry@qilumetal.com.