ASTM A193 B7 vs. Pernos Clase 10.9: Guía de alta resistencia

Respuesta rápida

Elija ASTM A193 B7 cuando su proyecto utilice roscas en pulgadas, necesite un tornillo de cabeza o espárrago de acero aleado de alta resistencia para el montaje de maquinaria o equipos, y la unión esté protegida de la humedad. Elija pernos métricos de clase 10.9 cuando su diseño sea métrico, desee un elemento de fijación de alta resistencia totalmente roscado y necesite un paso de rosca métrico predecible. Ninguno de los dos grados es acero inoxidable resistente a la corrosión; ambos son de acero común y dependen del entorno circundante para su protección.

Qué significa realmente cada grado

ASTM A193 B7 es una especificación en pulgadas para pernos de acero aleado utilizados en servicios de alta temperatura y alta presión, que se encuentran comúnmente como tornillos de cabeza hexagonal y espárragos. La clase 10.9 es una clase de propiedad métrica definida por ISO 898-1, lo que significa que el perno tiene una resistencia a la tracción mínima especificada y un límite elástico de aproximadamente el 90% de ese valor de tracción. En términos prácticos, ambos son sujetadores tratados térmicamente: el acero se templa y revenido para alcanzar una alta resistencia, en lugar de usarse en estado blando, tal como se laminó.

La diferencia que se nota en el banco de trabajo es el sistema de rosca. Los elementos de fijación B7 siguen roscas en pulgadas como 5/8-11, mientras que los elementos de fijación de clase 10.9 siguen roscas métricas como M16-2. Mezclar ambos en la misma unión no es un problema de resistencia; es un problema de ajuste, porque las tuercas, arandelas y agujeros roscados no serán intercambiables.

Resistencia y configuración de la rosca

Ambos grados son grados de pernos de alta resistencia, pero no son intercambiables solo por el diámetro. Un tornillo de cabeza cilíndrica 5/8-11 B7 y un tornillo de cabeza cilíndrica M16-2 Clase 10.9 tienen un tamaño similar, pero difieren en el paso de rosca, por lo que la tuerca y el agujero deben coincidir con el tornillo que elijas. La configuración de la rosca también afecta el comportamiento del tornillo en la unión: los tornillos parcialmente roscados colocan el vástago sin rosca en cortante y mantienen las roscas fuera del área de apoyo, mientras que los tornillos totalmente roscados ofrecen un mayor rango de ajuste y son comunes en ensamblajes métricos.

Al apretar cualquiera de los grados, el objetivo es la carga de apriete, no el par por sí mismo. Utilice el valor de par especificado para su unión y condición de lubricación, y use arandelas endurecidas bajo la cara giratoria si el diseño de la unión lo requiere. Dado que son elementos de fijación tratados térmicamente, no los corte, suelde ni caliente después de la instalación sin aprobación de ingeniería, ya que eso puede alterar las propiedades para las que se eligió el grado.

Corrosión y entorno

Tanto B7 como Class 10.9 se suministran en los ejemplos del catálogo aquí en estado liso y sin recubrimiento. El acero aleado liso se oxidará en exteriores, ambientes húmedos o zonas de lavado a menos que esté protegido con pintura, aceite, galvanizado o una atmósfera interior controlada. Si su aplicación es una cubierta marina, una estructura de madera tratada a presión o un lugar constantemente húmedo, un sujetador de acero inoxidable suele ser un mejor punto de partida que un perno de acero aleado de alta resistencia.

No asuma que una mayor resistencia implica una mejor resistencia a la corrosión. La resistencia proviene del contenido de la aleación y del tratamiento térmico; la resistencia a la corrosión proviene de la familia de la aleación y del acabado. Si necesita ambas, especifique un producto recubierto o de acero inoxidable y confirme que cumple con el requisito de resistencia para su unión.

Cómo elegir en el trabajo

Empiece por el agujero y la tuerca, no por el perno. Si el agujero roscado o la tuerca son de serie en pulgadas, B7 es la opción natural. Si es métrico, la clase 10.9 es la opción natural. A continuación, revise el dibujo para conocer la longitud de la rosca: a menudo se especifica un tornillo de cabeza parcialmente roscado cuando el vástago atraviesa un plano de cizallamiento, y un tornillo de cabeza totalmente roscado cuando el perno debe adaptarse a un rango de longitudes de agarre.

Por último, comprueba la cantidad y el embalaje con respecto a tu montaje. Comprar un paquete que coincida con el número de piezas de tu ensamblaje reduce el excedente de tornillería mezclada y facilita mantener un solo grado en cada caja. Si tu diseño combina fijaciones en pulgadas y métricas, etiqueta las cajas con claridad para que nunca se enrosque una tuerca métrica en un tornillo en pulgadas.

Compensaciones a considerar antes de comprar

• Sistema imperial frente al sistema métrico: Las roscas en pulgadas siguen el patrón 7, como 5/8-11; las roscas métricas siguen el patrón 10.9, como M16-2. El tornillo que realmente puede instalar es el que coincide con su tuerca y el agujero roscado. Primero empareja el sistema de rosca, luego compara la resistencia.
• Configuración de la rosca: Un tornillo de rosca parcial mantiene la rosca fuera de la zona de apoyo, mientras que un tornillo de rosca completa ofrece un mayor rango de ajuste. El ejemplo del catálogo B7 es de rosca parcial; el ejemplo del catálogo Class 10.9 es de rosca completa. Elige el tipo de rosca que coincida con el dibujo de la unión, no el que esté disponible en stock.
• Protección contra la corrosión: Ambos grados son acero simple en los ejemplos aquí, por lo que necesitan pintura, aceite o un ambiente seco para resistir el óxido. Un acabado de zinc amarillo o un tornillo de retardo de acero inoxidable 316 es una respuesta diferente a la cuestión de la corrosión. Si la junta permanece húmeda, elija un producto resistente a la corrosión en lugar de un perno simple de alta resistencia.

Ejemplos de catálogo para cada grado

• 5/8-11 X 2-1/4" Tornillos pesados de cabeza hexagonal y casquillo | ASTM A193 B7 acero aleado liso | rosca parcial (20 / paquete): Tornillos de cabeza hexagonal plana de acero aleado ASTM A193 B7, roscados parcialmente, tamaño 5/8-11 x 2-1/4", vendidos 20 por paquete. Se trata de un tornillo de alta resistencia de la serie en pulgadas con vástago parcialmente roscado, adecuado para el montaje de maquinaria y equipos donde la parte no roscada puede asentarse en la zona de cojinete o cizallamiento.
• Tornillos de cabeza hexagonal M16-2 X 40 mm | Clase 10.9 Acero liso | Roscado completo (50 / paquete): Tornillos de cabeza hexagonal M16-2 x 40 mm, acero liso Clase 10.9, rosca completa, vendidos 50 por paquete. Se trata de un tornillo de alta resistencia métrico con rosca completa, que ofrece un mayor rango de ajuste y es compatible con tuercas y agujeros roscados métricos.
• 1/4-20 X 2" Tornillos de Cabeza Hexagonal | Fabricados en EE. UU. | PFC9 Acero Aleado Zinc Amarillo (100 / Paquete): 1/4-20 x 2" tornillos de cabeza hexagonal, fabricados en EE. UU., PFC9 acero aleado con zinc amarillo, vendidos 100 por paquete. Un tornillo de cabeza hexagonal de acero aleado más pequeño, en pulgadas, con acabado de zinc amarillo, útil cuando se necesita un acabado chapado y una fuente nacional para ensamblajes de servicio ligero.
• 3/4" X 12" Tornillos de cabeza hexagonal para madera | Acero inoxidable 316 (15 / paquete): Tirafondos de cabeza hexagonal de 3/4" x 12", 316 Acero Inoxidable, vendidos 15 por paquete, diseñados para conexiones pesadas de madera y madera estructural. Una opción de acero inoxidable para uniones madera-madera y de madera estructural donde la resistencia a la corrosión es más importante que los grados de acero aleado de alta resistencia mencionados anteriormente.

¿Qué grado se adapta a tu trabajo?

Ideal para

• Maquinaria en pulgadas, montaje de equipos y fijación industrial general donde se especifique un tornillo de cabeza o espárrago de aleación de acero de alta resistencia.
• Aplicaciones donde se necesita un vástago parcialmente roscado para cizallamiento o soporte, como el tornillo de cabeza 5/8-11 x 2-1/4" B7
• Diseños métricos que requieren un tornillo de cabeza de alta resistencia totalmente roscado, como el tornillo M16-2 × 40 mm Clase 10.9

No apto

• Entornos húmedos, exteriores o de lavado donde el acero común se oxida; elija en su lugar un sujetador de acero inoxidable o recubierto
• Uniones donde el sistema de rosca no coincide con la tuerca o el agujero roscado; un perno B7 no encajará en una tuerca métrica y un perno de clase 10.9 no encajará en una tuerca en pulgadas.
• Aplicaciones que requieren soldadura o calentamiento posterior a la instalación del sujetador sin aprobación de ingeniería