A2-70 y A4-80: cómo leer el marcado de las fijaciones inoxidables

Respuesta breve: el marcado de una fijación de acero inoxidable consta de dos datos separados por un guion. El primer bloque identifica el grupo de acero: A2 es la familia 304 y A4 la familia 316. El segundo bloque es la clase de resistencia: la resistencia mínima a la tracción de la fijación acabada en decenas de megapascales, de modo que 70 significa 700 MPa. El marcado indica qué acero es y qué resistencia tiene la pieza acabada. No indica el comportamiento a fatiga, el par que debe aplicarse ni si el grado conviene a su ambiente corrosivo: esas son decisiones aparte.

Explore la serie de guías sobre acero inoxidable

Use las guías específicas siguientes para relacionar la elección del material con el grado, la resistencia y los requisitos de montaje:

• Qué es el acero inoxidable austenítico: guía para compradores de tornillería — entienda la familia de materiales antes de elegir un grado inoxidable concreto.
• Tornillería de acero inoxidable 304: cuándo usarla y qué especificar — elija 304 según las condiciones ambientales y especifique la aleación, la resistencia del producto acabado y la condición de montaje.
• Tornillería de acero inoxidable 316: aplicaciones, grados y límites de servicio — seleccione 316 o 316L según las condiciones de exposición y defina resistencia, piezas correspondientes e inspección.
• Por qué se agarrotan las roscas inoxidables: el gripado y cómo evitarlo — especifique roscas de acoplamiento, lubricación y controles de apriete para reducir el gripado durante el montaje.

La distinción entre grupo y clase importa porque dos equiparaciones habituales son incorrectas: A2-70 no equivale a “tipo 304” en una especificación de compra de material, ni es un equivalente inoxidable de la clase de resistencia 8.8. Ambos errores aparecen con regularidad en planos y solicitudes de cotización.

¿Qué significan la letra y la cifra del primer bloque?

Según ISO 3506-1:2020, la letra identifica el grupo de acero y la cifra limita el intervalo de composición dentro de él.^[1] Estos son los grupos que un comprador encontrará con más probabilidad:

El grado A8 y los grados dúplex D entraron en la norma con la edición de 2020; los planos y catálogos anteriores redactados según ISO 3506-1:2009 no los recogen.^{[1] [2]}

El grupo indicado por la letra aporta información sobre la corrosión y la composición química; no constituye una especificación completa del material. “A2” sitúa el acero en la familia 304, pero si el plano exige una composición química concreta con trazabilidad, indique también la especificación de material del alambre o de la barra de origen. El marcado de la fijación por sí solo no cumple esa función. Para elegir entre los dos grupos habituales en función de su resistencia a la corrosión, consulte Elementos de fijación de acero inoxidable 304 frente a 316.

¿Qué significa el número después del guion?

La clase de resistencia es la resistencia mínima a la tracción del perno, tornillo o espárrago acabado, en decenas de megapascales. El número de clase es una décima parte de ese mínimo. El mismo marcado aparece en las tuercas según ISO 3506-2:2020, en las que la clase está vinculada a la tensión correspondiente a la carga de prueba.^[3]

De la base de fabricación se derivan dos consecuencias prácticas:

• La resistencia procede del trabajo en frío, no del tratamiento térmico. El acero inoxidable austenítico no puede endurecerse por temple. Las fijaciones de clase 70 y 80 son resistentes porque la barra se trefiló en frío antes de conformar la cabeza y laminar la rosca. Por eso las piezas de clase 70 y 80 pueden ser ligeramente magnéticas aunque el acero sea austenítico “no magnético”: el imán detecta el trabajo en frío, no el grado.
• Antes, el tamaño limitaba la clase. La edición de 2009 limitaba las clases 70 y 80 a M24 y menores. La edición de 2020 elevó ese límite a M39, de modo que A4-80 en diámetros mayores es ahora una designación estándar y no un acuerdo especial.^{[1] [2]}

Los grados martensíticos siguen la misma lógica con tratamiento térmico: C1-70 alcanza 700 MPa, C1-110 alcanza 1100 MPa tras temple y revenido, y solo las clases de los aceros martensíticos y ferríticos tienen intervalos de dureza obligatorios. Los grados dúplex parten de la clase 70: en la norma no existe una fijación dúplex blanda.

¿Qué no indica el marcado?

ISO 3506-1 declara sus propios límites: no especifica el comportamiento de par y fuerza de apriete, la resistencia al corte, la resistencia a la fatiga ni la soldabilidad.^[1] El intervalo de servicio sin restricciones es de −20 °C a +150 °C; un uso más amplio, hasta −196 °C o +300 °C, queda bajo la responsabilidad del usuario.

Por tanto, una especificación completa sigue necesitando los datos que el marcado omite:

• Ambiente corrosivo. El primer bloque indica una familia con determinado comportamiento frente a la corrosión; no certifica el comportamiento en su medio. Un A2-70 en una zona de lavado con cloruros sigue siendo la fijación equivocada.
• Fricción y apriete. Ninguna parte de ISO 3506 controla el coeficiente de fricción ni una tabla de pares. Las roscas inoxidables tienen su propio riesgo de montaje, el gripado, tratado en Por qué se agarrotan las roscas inoxidables. Si importa una relación controlada entre par y fuerza de apriete, especifique una condición de lubricación o un par ensayado, no solo la clase.
• Fatiga y corte. La clase no normaliza ninguno de los dos. Si la unión es crítica a fatiga, ese requisito debe proceder del cálculo de diseño y de la especificación del proyecto.

¿Es A2-70 una versión inoxidable de la clase 8.8?

No, y la diferencia está en la cifra que importa para el apriete. La clase 8.8 según ISO 898-1 y A2-70 según ISO 3506-1 tienen requisitos mecánicos distintos. A2-70 tiene un límite elástico convencional mínimo al 0,2 % de 450 MPa; su resistencia mínima a la tracción de 700 MPa no basta por sí sola para aprobar una sustitución.^[4] La precarga, las tablas de pares y el diseño de la unión se guían por el límite elástico convencional, no por la resistencia última. Una unión calculada con valores de precarga de 8.8 tendrá una fuerza de apriete insuficiente si se sustituye el elemento de fijación por un A2-70 del mismo diámetro, o sufrirá una sobrecarga si se aprieta al par de 8.8.

Trate el cambio como una modificación de ingeniería, como se describe en Cómo especificar un perno: compare el límite elástico convencional, las dimensiones de cabeza y rosca, el marcado y las condiciones de servicio antes de aprobar una sustitución. ISO 3506-1:2020 incluye la clase 100 para determinados grados A4, A5, A8 y dúplex.^[10] Cuando la clase 80 no basta, compare una clase superior adecuada, un material alternativo o una fijación mayor con los requisitos completos del diseño. Para los aceros aleados, consulte Clases de resistencia 8.8, 10.9 y 12.9.

¿Qué significa A2-70 en un producto de la serie en pulgadas?

Formalmente, nada: ISO 3506-1 solo cubre roscas métricas ISO.^[1] Un marcado “A2-70” en un tornillo de cabeza cilíndrica con hexágono interior 1/4-20 es una abreviatura comercial, no una designación certificable. Las fijaciones inoxidables en pulgadas tienen sus propias normas mecánicas:

• ASTM F593-24 cubre pernos, tornillos de cabeza hexagonal y espárragos inoxidables en pulgadas de 1/4 a 1-1/2 in, en siete grupos de aleación: el grupo 1 es la familia 304, el grupo 2 la familia 316, y a partir de ahí hay grupos martensíticos, ferríticos y de endurecimiento por precipitación.^[5]
• ASTM F594-24 es la norma de tuercas correspondiente y usa los mismos grupos.^[6]
• ASTM F837-20 cubre específicamente los tornillos inoxidables de cabeza cilíndrica con hexágono interior (SHCS); es la norma aplicable a un SHCS en pulgadas de estilo A2-70.^[7]

En lugar de clases de resistencia, F593 usa condiciones de suministro. La condición CW —cabezas conformadas y rosca laminada a partir de material recocido, con la resistencia aportada por el trabajo en frío— es la opción por defecto para los grupos 1–3, con mínimos de resistencia a la tracción de alrededor de 100 ksi en tamaños pequeños y un valor inferior por encima de 5/8 in. La condición SH (endurecida por deformación) alcanza un mínimo de 120 ksi. La correspondencia informal es, aproximadamente: clase 70 ≈ F593 CW, clase 80 en algún punto entre CW y SH. Tómelo como orientación, no como equivalencia: ningún organismo de normalización publica una conversión, y los procedimientos de ensayo y los tamaños límite en los que cambian los valores de resistencia difieren entre los dos sistemas.

Cuando el plano mezcla sistemas —una rosca unificada con un marcado de estilo ISO—, indique una norma mecánica de forma explícita. “1/4-20 UNC-2A según ASTM F593 grupo 1” es exigible; “1/4-20, A2-70” es una descripción que dos proveedores pueden interpretar de forma distinta.

¿Y los planos chinos GB/T?

El sistema chino reproduce el sistema ISO. GB/T 3098.6-2023, vigente desde diciembre de 2023, adopta ISO 3506-1:2020 con modificaciones, de modo que la designación A2-70 significa lo mismo en un plano GB, con la norma nacional como documento aplicable.^[8] Las tuercas inoxidables siguen GB/T 3098.15-2023, que adopta ISO 3506-2:2020 del mismo modo.^[9] El resto de la especificación —norma de producto, rosca, acabado— sigue procediendo de las normas de producto GB/T, exactamente igual que en el acero aleado; vea la parte métrica de Cómo especificar un perno.

Qué incluir en la solicitud de cotización

• Métrico: norma de producto, designación completa de la rosca y marcado con su norma aplicable; por ejemplo, perno de cabeza hexagonal según ISO 4014, M12 × 1.75 × 60, A4-70 según ISO 3506-1.
• En pulgadas: norma de producto, designación completa de la rosca y el sistema ASTM; por ejemplo, tornillo de cabeza hexagonal según ASME B18.2.1, 1/2-13 UNC-2A × 2, ASTM F593 grupo 2, condición CW.
• Tuercas: el mismo grupo que el perno y la misma clase: perno A4 con tuerca A4, o perno F593 grupo 2 con tuerca F594 grupo 2. Una unión de metales distintos solo es tan resistente a la corrosión como su elemento más débil.
• Ambiente: indique la exposición (aire costero, composición de los productos de limpieza, inmersión) para que pueda comprobarse la elección del grupo.
• Montaje: si la unión se aprieta a un par o a una precarga, indique el estado de lubricación —en seco, encerado o con producto antigripante— porque la clase no dice nada sobre la fricción.

Referencias

1. ISO. ISO 3506-1:2020 — Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners, Part 1: Bolts, screws and studs with specified grades and property classes. Alcance, sistema de designación, clases de resistencia y exclusiones declaradas (par y fuerza de apriete, corte, fatiga, soldabilidad).
2. British Stainless Steel Association. Stainless steel fasteners. Tablas de grados y clases de resistencia transcritas de ISO 3506, incluidas las novedades de la edición de 2020 (grados dúplex, clase 100, límite de tamaño elevado a M39).
3. ISO. ISO 3506-2:2020 — Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners, Part 2: Nuts with specified grades and property classes. Clases de tuerca, estilos y base de carga de prueba.
4. ISO. ISO 898-1:2013 — Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel. Mínimos de la clase de resistencia 8.8 utilizados en la comparación.
5. ASTM International. ASTM F593-24 — Stainless Steel Bolts, Hex Cap Screws, and Studs. Grupos y condiciones de la serie en pulgadas.
6. ASTM International. ASTM F594-24 — Stainless Steel Nuts. Norma de tuercas correspondiente a F593.
7. ASTM International. ASTM F837-20 — Stainless Steel Socket Head Cap Screws. Requisitos mecánicos de los tornillos inoxidables de cabeza cilíndrica con hexágono interior en pulgadas.
8. State Administration for Market Regulation, China. GB/T 3098.6-2023 — Mechanical properties of fasteners: Stainless steel bolts, screws and studs. Edición vigente; adopta ISO 3506-1:2020 (modificada).
9. State Administration for Market Regulation, China. GB/T 3098.15-2023 — Mechanical properties of fasteners: Stainless steel nuts. Edición vigente; adopta ISO 3506-2:2020 (modificada).
10. British Stainless Steel Association. Stainless steel fasteners. Combinaciones vigentes de grado y clase de resistencia de ISO 3506:2020, incluidas determinadas fijaciones inoxidables de clase 100.