Ponga un rodamiento rígido de bolas de acero inoxidable junto a su equivalente de acero al cromo y verá que casi nada cambia en la ficha técnica. El diámetro interior, el diámetro exterior, la anchura, la capacidad estática y la velocidad se mantienen iguales. Solo cambia una columna.
Esa columna es la capacidad de carga dinámica básica, que disminuye entre un 16 % y un 23 % según el tamaño. Y eso importa, porque la vida nominal varía con el cubo de esa capacidad. Las preguntas que de verdad frenan a los ingenieros tienen respuestas publicadas que casi nadie cita: qué material llevan los aros, no solo las bolas; cuál es el límite real de temperatura; si el acero inoxidable penaliza la velocidad; y en qué puntos puede oxidarse todavía un rodamiento inoxidable. Esta guía las responde una por una a partir de catálogos de fabricantes y de la norma que define el acero. Si primero necesita entender cómo se estructura una designación, comience por nuestra guía para leer el número de un rodamiento.
Conclusiones clave
- Un «rodamiento 440C» suele contener tres aceros inoxidables. SKF fabrica los aros de sus rodamientos rígidos de bolas inoxidables con X65Cr13, las bolas con X105CrMo17 (AISI 440C), y las jaulas y tapas de protección con X5CrNi18-10, que es acero austenítico 304.
- Elegir acero inoxidable solo penaliza una columna: C. Al comparar tres pares de rodamientos abiertos con dimensiones idénticas, C disminuye un 16,4 %, un 20,9 % y un 22,8 %, mientras que C₀ disminuye un 0 %, un 1,9 % y un 7,4 %, y el límite de carga de fatiga Pᵤ, un 0 %, un 0 % y un 6,3 %.
- No penaliza la velocidad; la obturación sí. El
W 6000abierto y el6000abierto tienen la misma velocidad de referencia de 67 000 r/min y la misma velocidad límite de 40 000 r/min. Con un diámetro interior de 40 mm, el rodamiento inoxidable incluso admite una velocidad mayor: 12 000 frente a 11 000 r/min. Instale obturaciones de contacto en cualquiera de los dos y ambos quedan en 5 600 r/min.- Convierta la reducción de capacidad en vida antes de comparar materiales. Como L₁₀ varía según (C/P)³, una reducción de C del 16,4 % al 22,8 % supone una reducción de la vida nominal del 42 % al 54 % con la misma carga aplicada.
- El 440C endurecido resiste menos la corrosión que otros aceros inoxidables. Durante el endurecimiento, el alto contenido en carbono retiene cromo en forma de carburos y deja menos cromo disuelto para formar la película pasiva. Schaeffler describe el X105CrMo17 como «un compromiso entre resistencia a la corrosión y resistencia a las cargas de rodadura repetidas».
- 120 °C, no 300 °C. SKF indica que sus rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable conservan la estabilidad dimensional hasta al menos 120 °C (250 °F). Los intervalos de 300 °C o más describen el acero, no el rodamiento.
- La norma cambió en 2023 e incorporó el material que resuelve este compromiso. La ISO 683-17:2023 es la edición 4, publicada el 22 de septiembre de 2023, y su revisión añadió el acero martensítico de alto contenido en nitrógeno X30CrMoN15-1.
¿De qué está hecho un rodamiento de acero inoxidable?
En la mayoría de los casos, de tres aceros inoxidables distintos: un acero martensítico en los aros, otro martensítico más duro en las bolas y uno austenítico en la jaula y las tapas de protección. Cada uno se elige por una propiedad diferente, y solo uno de los tres suele dar nombre al producto completo.
SKF publica la distribución exacta. Los aros se fabrican con X65Cr13 conforme a ISO 683-17; las bolas, con X105CrMo17; y las tapas de protección y jaulas, con X5CrNi18-10 conforme a EN 10088-1 (SKF). X105CrMo17 es el material comercializado como AISI 440C, y X5CrNi18-10 corresponde a AISI 304. Así, el producto que la mayoría de los anuncios presenta como un rodamiento 440C lleva 440C en las bolas, un acero martensítico de menor contenido en carbono en los caminos de rodadura y acero austenítico 304 en la jaula.
La razón de esta combinación es que a cada una de las tres piezas se le exige algo distinto: dureza donde se produce el contacto de rodadura, y resistencia a la corrosión y conformabilidad donde no lo hay. En un rodamiento inoxidable con cierre estándar, la jaula es de acero inoxidable estampado y puede ser de tipo cinta, remachada o de encaje elástico; en todos los casos está centrada en las bolas. Bajo pedido se ofrece poliamida 66 reforzada con fibra de vidrio y moldeada por inyección (SKF). Para saber qué supone esta elección a distintas temperaturas, consulte nuestra guía sobre materiales de las jaulas de rodamientos.
La consecuencia práctica afecta a la compra. Una solicitud de oferta que solo diga «inoxidable, 440C» únicamente define el material de las bolas. Deja sin especificar el material de los aros, el material y el tipo de jaula, el material de la tapa de protección o la obturación y la grasa, aunque cada uno de esos elementos influye en una característica importante para el comprador.
Martensítico, austenítico y el material que evita la disyuntiva
Los aceros martensíticos pueden endurecerse para soportar el contacto de rodadura; los austeníticos, no. Esa diferencia explica por qué el 316 resiste mejor la corrosión pero funciona peor como camino de rodadura, y por qué existe una tercera familia que evita tener que elegir entre ambas propiedades.
| Calidad | Familia | Lugar que ocupa en un rodamiento |
|---|---|---|
| X65Cr13 | Martensítico | Aros. Estructura más fina que el 440C, por lo que ofrece un funcionamiento más silencioso |
| X105CrMo17 / AISI 440C | Martensítico | Bolas y, en algunos tamaños, aros. El más duro de los materiales habituales |
| AISI 420 | Martensítico | Menos carbono, menor dureza y menor coste. Servicio general |
| X5CrNi18-10 / AISI 304 | Austenítico | Jaulas, tapas de protección y alojamientos. No sirve como camino de rodadura |
| AISI 316 y 316L | Austenítico | Servicio con cloruros. Solo como camino de rodadura en diseños de carga ligera |
| X30CrMoN15-1 | Martensítico de alto contenido en nitrógeno | Aros y bolas cuando tanto la corrosión como la carga son determinantes |
El material de los aros merece una explicación, porque puede parecer un paso atrás, pero no lo es. GRW documenta que los fabricantes de rodamientos pequeños y miniatura dejaron de usar 440C en los aros a finales de la década de 1980. El motivo fue la estructura, no la composición química: la resistencia a la corrosión del 440C «se paga con una estructura de grano más grueso y con carburos considerablemente mayores», lo que aumenta el ruido en esos tamaños. La estructura más fina del X65Cr13 «combina la resistencia a la corrosión del acero 440C con el bajo nivel de ruido del acero al cromo 52100» (GRW, Acero inoxidable SV30 para rodamientos de bolas, en una copia alojada por un distribuidor). Por tanto, la elección del material de los aros responde también al nivel de ruido.
El mecanismo que explica este compromiso es la disponibilidad de cromo. En un acero martensítico endurecido, el carbono precipita en forma de carburo de cromo; ese cromo deja de estar disuelto en la matriz y ya no puede formar la película pasiva. Schaeffler lo plantea a la inversa: la resistencia a la corrosión en estado endurecido «se consigue mediante una alta proporción de cromo disuelto en la estructura». Por este motivo, define X105CrMo17 como «un compromiso entre resistencia a la corrosión y resistencia a las cargas de rodadura repetidas» que «cada vez satisface menos los requisitos actuales» (Schaeffler).
Sustituir parte del carbono por nitrógeno endurece el acero sin consumir el cromo. Esa es la lógica de diseño del X30CrMoN15-1. Su composición contiene aproximadamente un 15 % de Cr y un 1 % de Mo, con entre un 0,15 % y un 0,35 % de C y entre un 0,20 % y un 0,40 % de N. La suma de carbono y nitrógeno se ajusta entre un 0,60 % y un 0,80 % para alcanzar un mínimo de 58 HRC (Hucklenbroich et al., 1999). El beneficio metalúrgico reside en el tamaño de los carburos, considerablemente menores en este material que en AISI 440C. Bajo fatiga por contacto de rodadura, los carburos más grandes del 440C generan grietas ampliamente interconectadas, mientras que en el acero con nitrógeno las grietas se ramifican (Rejith et al., 2024).
Conviene saber que este material ya figura en la norma. La ISO 683-17:2023 es la edición 4, publicada el 22 de septiembre de 2023, y especifica los requisitos técnicos de suministro para cinco grupos de aceros para rodamientos, uno de ellos los aceros inoxidables. La cuarta edición anula y sustituye a la de 2014, y entre sus cambios incorporó X30CrMoN15-1. Por tanto, la respuesta a «qué aceros inoxidables son aceros para rodamientos» es una lista publicada, no una preferencia del proveedor.
El tamaño determina cuál de estos materiales se considera estándar. En los tamaños miniatura, el acero inoxidable es la opción habitual y no la excepción, porque se utiliza tan poco acero que el sobrecoste prácticamente desaparece. Nuestra guía sobre rodamientos miniatura lo explica, junto con los prefijos S, SR y SMR que los identifican. Para consultar una comparación más amplia entre acero al cromo, acero inoxidable e híbridos cerámicos, vea para qué se utilizan los rodamientos de bolas.
Conviene decirlo con claridad: un rodamiento austenítico es un rodamiento para cargas ligeras. Si un diseño especifica aros de 316, ha aceptado un camino de rodadura que no puede endurecerse, y las cifras de carga, velocidad y vida deben proceder de un catálogo específico para esa construcción. El 316 sí tiene cabida en la industria pesada, en posiciones húmedas donde la corrosión supone una amenaza mayor que la tensión de contacto. Nuestra guía sobre materiales de rodamientos para trenes de laminación aborda ese caso.
¿Cuál es el coste real del acero inoxidable?
Una columna. Con las mismas dimensiones, especificar acero inoxidable modifica la capacidad de carga dinámica básica y deja iguales o ligeramente mejores la capacidad estática, el límite de carga de fatiga y las velocidades nominales.
La propia SKF lo resume así: sus rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable «tienen una capacidad de carga menor que los rodamientos del mismo tamaño fabricados con acero de alto contenido en cromo» (SKF). Lo que no publica ninguna página comparativa es la magnitud de la diferencia. A continuación se muestran tres pares tomados de las propias tablas de SKF, con dimensiones idénticas y ambos rodamientos abiertos.
| Dimensiones | Acero al cromo | Acero inoxidable | ΔC | ΔC₀ | ΔPᵤ | Δ velocidad límite |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 × 26 × 8 mm | 6000: C 4,75 kN, C₀ 1,96 kN, Pᵤ 0,083 kN, 40 000 r/min | W 6000: C 3,97 kN, C₀ 1,96 kN, Pᵤ 0,083 kN, 40 000 r/min | −16,4 % | 0 % | 0 % | 0 % |
| 25 × 52 × 15 mm | 6205: C 14,8 kN, C₀ 7,8 kN, Pᵤ 0,335 kN, 18 000 r/min | W 6205: C 11,7 kN, C₀ 7,65 kN, Pᵤ 0,335 kN, 19 000 r/min | −20,9 % | −1,9 % | 0 % | +5,6 % |
| 40 × 80 × 18 mm | 6208: C 32,5 kN, C₀ 19 kN, Pᵤ 0,8 kN, 11 000 r/min | W 6208: C 25,1 kN, C₀ 17,6 kN, Pᵤ 0,75 kN, 12 000 r/min | −22,8 % | −7,4 % | −6,3 % | +9,1 % |
Datos del acero al cromo tomados de las páginas actuales de productos SKF; datos del acero inoxidable tomados del catálogo SKF de rodamientos inoxidables (noviembre de 2015). Las velocidades indicadas son las velocidades límite del rodamiento abierto. Las diferencias se han calculado a partir de los dos valores publicados.
Esta tabla exige dos salvedades que conviene incluir aquí y no relegar a una nota al pie. En primer lugar, todos los rodamientos de acero al cromo anteriores pertenecen a la clase de rendimiento SKF Explorer, que aumenta C con independencia del material; por tanto, parte de la diferencia de C se debe a la clase de rendimiento y no al acero. En segundo lugar, los dos lados proceden de publicaciones distintas, separadas por quince años y una revisión de catálogo. Ambas salvedades afectan a la columna C. Ninguna altera C₀, Pᵤ ni las velocidades nominales, de modo que estas tres forman la parte más sólida de la comparación.
Por qué la penalización recae sobre C y no sobre C₀
Porque ambas capacidades se calculan a partir de factores distintos. La capacidad de carga estática básica conforme a ISO 76 viene determinada por una tensión de contacto especificada en el contacto del elemento rodante sometido a mayor carga, de modo que depende de la geometría. Una geometría idéntica produce una cifra idéntica, y el rodamiento inoxidable tiene la misma geometría. La capacidad de carga dinámica básica conforme a ISO 281 añade a la geometría un factor que representa la calidad de los materiales y los procesos de fabricación actuales, y es ese factor el que cambia al sustituir el acero.
Hay un detalle que no encaja en una explicación tan ordenada y conviene decirlo en lugar de ocultarlo. Si la calidad del material fuese la única causa, cabría esperar que el límite de carga de fatiga Pᵤ disminuyera junto con C. Con diámetros interiores de 10 mm y 25 mm no cambia en absoluto. Solo baja con 40 mm, y aun entonces menos que la capacidad dinámica. Considere el mecanismo anterior como la dirección del efecto, no como una explicación completa.
Qué supone para la vida nominal una reducción del 23 % en C
La reduce aproximadamente a la mitad. La vida nominal básica de un rodamiento de bolas sigue la relación L₁₀ = (C/P)³ conforme a ISO 281; por tanto, si C pasa a ser entre 0,836 y 0,772 veces su valor inicial, la vida nominal queda entre 0,58 y 0,46 veces su valor inicial. Dicho de forma directa: con la misma carga aplicada, el rodamiento inoxidable ofrece entre un 42 % y un 54 % menos de vida nominal. A la inversa, para mantener la misma vida hay que reducir la carga aplicada en ese mismo 16 % a 23 %.
Ese cálculo, y no la tabla de materiales, es lo que resuelve la mayoría de las decisiones sobre acero inoxidable. Si la posición soporta poca carga, una reducción del 50 % sobre una vida medida en décadas resulta irrelevante y la resistencia a la corrosión sale gratis. Si trabaja cerca de su capacidad nominal, esa misma reducción consume todo el margen de diseño. Nuestra guía sobre capacidades de carga dinámica y estática explica cuál gobierna en cada caso.
¿Son más lentos los rodamientos de acero inoxidable que los de acero al cromo?
No. En las propias tablas de SKF, el rodamiento inoxidable abierto iguala o supera a su equivalente de acero al cromo; el componente que realmente reduce a la mitad el límite de velocidad es la obturación de contacto.
En los tres pares abiertos anteriores, las velocidades son 40 000 frente a 40 000 r/min con un diámetro interior de 10 mm; 19 000 frente a 18 000 con 25 mm; y 12 000 frente a 11 000 con 40 mm. Las velocidades de referencia siguen el mismo patrón en los dos pares mayores. El rodamiento inoxidable admite 30 000 y 20 000 r/min, frente a 28 000 y 18 000 en la pieza de acero al cromo (SKF, comparado con las páginas de producto SKF de los modelos 6205 y 6208). Según estos datos, la pieza inoxidable es ligeramente más rápida, no más lenta.
Con el cierre, la situación cambia, y puede comprobarse dentro de un mismo catálogo y una misma familia de designaciones. El W 6208 abierto admite 12 000 r/min. Con tapas de protección, como W 6208-2Z, baja a 10 000. Con obturaciones de contacto, como W 6208-2RS1, desciende a 5 600. El 6208-2RS1 de acero al cromo también queda en 5 600 (SKF). Misma configuración de cierre, mismo límite, con cualquiera de los dos materiales.
Esto importa porque la velocidad es uno de los puntos que más se interpretan mal en las comparaciones publicadas entre materiales. Las tablas que sitúan el 440C muy por encima del 304 y el 316 en velocidad comparan gamas de producto en lugar de piezas equivalentes, y rara vez indican a qué dimensiones o tipo de cierre corresponde cada cifra. Si se mantienen constantes ambos factores, esa jerarquía desaparece. Cuando la velocidad es la restricción principal, lo que debe examinarse es el cierre, que nuestra guía sobre rodamientos obturados y con tapas de protección trata como una variable de especificación independiente.
¿Dónde puede oxidarse todavía un rodamiento inoxidable?
En la tapa de protección, en el asiento y en presencia de cloruros. El acero inoxidable resiste la corrosión, no la impide, y la corrosión que pone fin a la vida de un rodamiento inoxidable suele comenzar en un punto distinto del camino de rodadura.
Comencemos por el propio material. Como el endurecimiento consume cromo al formar carburos, el X105CrMo17 endurecido dispone de menos cromo disuelto para crear la película pasiva que un acero martensítico recocido o uno austenítico. Por eso, en presencia de cloruros desarrolla picaduras antes que el 316. La mayoría de las tablas con estrellas colocan al 440C por delante de todos los demás en calidad y solo ligeramente por detrás del 316 en corrosión, lo que subestima la diferencia en ambientes salinos.
Los resultados medidos sí son útiles, siempre que se atribuyan a quien realizó cada ensayo. Schaeffler informa de que su capa superficial Cronitect alcanza unas 900 horas en ensayo de niebla salina. Es una cifra «solo ligeramente inferior a la de Cronidur30» y «considerablemente superior a la de AISI440C o los aceros para rodamientos con un recubrimiento fino de cromo denso». El mismo artículo indica un desgaste del camino de rodadura en seco casi doce veces menor que el de 100Cr6. La vida nominal con una fiabilidad del 90 % bajo fricción mixta resultó nueve veces mayor que la de los rodamientos de AISI 440C o 100Cr6 (Schaeffler). Son resultados de ensayos del fabricante en condiciones definidas, no capacidades generales, y deben interpretarse como tales.
También cuentan las piezas que no son el aro. En un rodamiento inoxidable con cierre, las tapas de protección y la jaula son de acero austenítico 304, y las obturaciones son de caucho nitrilo salvo indicación contraria. El material del eje, el alojamiento y los elementos de fijación depende de la máquina. Un rodamiento inoxidable montado a presión en un alojamiento de acero al carbono aún puede sufrir corrosión por fretting en el asiento cuando hay micromovimientos, y ningún material del aro puede impedirlo. La ISO 15243:2017 la clasifica en el apartado 5.3.3.2, separada de la corrosión por humedad del 5.3.2; nuestra guía sobre modos de fallo de los rodamientos explica cómo distinguirlas en una pieza devuelta.
Hay otro caso importante para quien integre un aro de rodamiento en una estructura sometida a tensiones. En un ensayo de corrosión bajo tensión conforme a la norma de la ESA, el AISI 440C solo resistió hasta aproximadamente el 20 % de su límite elástico convencional al 0,2 %, frente al 50 % al 75 % de Cronidur X30. Aun así, ambos materiales se clasifican en la clase 3, de baja resistencia, según ECSS-Q-70-36C (Merstallinger et al., 2023). Un aro inoxidable endurecido sometido a tracción no se comporta igual que ese mismo aro bajo compresión.
Por orden de coste, las soluciones son: primero la selección del cierre y el drenaje; después la pasivación; luego la elección de la grasa; a continuación un acero con nitrógeno; después un híbrido con bolas cerámicas; y, por último, un recubrimiento. Las opciones caras aparecen al final por un motivo. En una línea sometida a lavados, el alojamiento forma parte de la misma decisión, y nuestra guía sobre materiales de soportes con brida explica cuándo compensa el coste de un alojamiento inoxidable o de material compuesto.
¿A qué temperatura puede funcionar un rodamiento de acero inoxidable?
Aproximadamente a 120 °C. El límite lo fijan la estabilización de los aros, el material de las obturaciones y la grasa, no el comportamiento del acero durante el revenido. SKF indica que sus rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable «conservan la estabilidad dimensional hasta al menos 120 °C (250 °F)» (SKF).
Es habitual encontrar intervalos de 300 °C o 350 °C para rodamientos inoxidables, pero se trata de una confusión entre categorías, no de una discrepancia. Esas cifras describen lo que soporta el acero. La cifra del catálogo indica lo que soporta el rodamiento ensamblado, estabilizado, obturado y engrasado sin perder sus dimensiones. Use esta segunda cifra para especificar el rodamiento. La misma confusión aparece en la afirmación de 800 °C asociada a los híbridos cerámicos, que nuestra guía sobre rodamientos cerámicos analiza en detalle.
La grasa conecta las dos cuestiones: la temperatura y la conformidad. Los rodamientos inoxidables con cierre estándar se suministran con LHT23. Es una grasa de jabón de litio con aceite base de éster, clase de consistencia NLGI 2 a 3, y una viscosidad del aceite base de 27 mm²/s a 40 °C y 5,1 mm²/s a 100 °C. La alternativa de grado alimentario VT378 es una grasa de jabón complejo de aluminio con aceite base PAO, NLGI 2, 150 y 15,5 mm²/s, especificada para −25 a +120 °C.
La ejecución Food Line VP311 combina obturaciones azules de nitrilo —coloreadas para que cualquier fragmento que llegue al flujo de alimentos pueda detectarse ópticamente— con un lubricante registrado por NSF en la categoría H1. Su homologación FDA corresponde a la sección 177.2600 de 21 CFR, para artículos de caucho destinados al contacto repetido con alimentos de base acuosa y alimentos grasos. La homologación CE corresponde a los requisitos de migración global de la recomendación alemana BfR XXI para materiales de categoría 3 (SKF).
Cumplir estos requisitos tiene un coste documentado que es fácil pasar por alto. La propia nota de SKF para calcular la vida de la grasa VT378 indica que se debe tomar la grasa MT33 como referencia y multiplicar después el resultado por un 20 % (SKF). Como los rodamientos inoxidables con cierre se consideran libres de mantenimiento durante toda su vida útil, esa vida de la grasa se convierte, en la práctica, en la vida del rodamiento. Elegir una grasa de grado alimentario afecta, por tanto, a la estrategia de relubricación tanto como al cumplimiento normativo, una relación que nuestra guía sobre lubricación de rodamientos desarrolla de forma general.
¿Qué normas se aplican y cuáles son las ediciones vigentes?
Las mismas que para los rodamientos de acero al cromo; por eso un rodamiento inoxidable es dimensionalmente intercambiable con uno estándar. Sin embargo, el catálogo que lo confirma cita ediciones de las décadas de 1990 y 2000.
El catálogo de rodamientos inoxidables de SKF es preciso respecto a las cuatro normas. Las dimensiones principales métricas cumplen ISO 15, salvo en los rodamientos con prefijo WBB1 o sufijo X. Los rodamientos de series en pulgadas cumplen ANSI/AFBMA Std 12.2. Todos los rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable se fabrican de serie con tolerancias Normales conforme a ISO 492. El juego interno radial es Normal conforme a ISO 5753, excepto para diámetros interiores inferiores a 10 mm. Los distribuidores suelen denominar esa clase de tolerancia P0, el código DIN 620 del mismo sistema y no una designación ISO: la ISO 492:2023 utiliza Normal, 6X, 6, 5, 4 y 2. La gama inoxidable cubre diámetros de eje de 0,6 a 50 mm. La referencia más pequeña del catálogo, W 618/0.6, tiene un diámetro interior de 0,6 mm, un diámetro exterior de 2,5 mm y una anchura de 1 mm; admite C 34 N y C₀ 7 N, y pesa 20 mg.
Las ediciones citadas son ISO 683-17:2000, ISO 15-1998, ISO 492-2002, ISO 5753-1991, EN 10088-1:1995 y ANSI/AFBMA Std 12.2-1992. Tres de ellas han sido sustituidas: las versiones vigentes son ISO 683-17:2023, edición 4; ISO 15:2017, edición 4; e ISO 492:2023, edición 6. La norma de juego radial pasó de ISO 5753:1991 a ISO 5753-1:2009, que sigue publicada mientras se desarrolla una segunda edición. Interprete las referencias del catálogo como las normas citadas por el fabricante en el momento de la publicación y compruebe personalmente la edición antes de incluirla en una especificación.
En la práctica, lo importante es la designación. SKF identifica el acero inoxidable con un prefijo, no con un sufijo. W corresponde a la serie métrica, D/W a la serie en pulgadas y WBB1 a un rodamiento inoxidable métrico que no cumple las series dimensionales ISO (SKF). Los códigos posteriores describen el tipo de cierre, las dimensiones especiales y las homologaciones. 2Z y 2ZS son tapas de protección, 2RS1 una obturación de contacto, 2TS una obturación de PTFE y R un aro exterior con brida. X indica que una dimensión principal se desvía de la norma y BB1, que se desvían dos o más. VT378 es la grasa de grado alimentario y VP311, la ejecución Food Line.
Dos de esos códigos invalidan de inmediato una equivalencia dimensional. Tanto el prefijo WBB1 como el sufijo X anuncian que las dimensiones no son las ISO, de modo que buscar una equivalencia en una tabla dando por sentado lo contrario llevará a elegir una pieza que no encaja. Nuestra guía para buscar equivalencias de rodamientos entre marcas trata ambos códigos como motivos para descartar una sustitución directa.
Una cifra sorprende a quienes creen que, por ser pequeño, un rodamiento admite más desalineación. La desalineación angular admisible entre los aros interior y exterior se sitúa entre 2 y 10 minutos de arco, según el juego de funcionamiento, el tamaño, el diseño interno y las fuerzas aplicadas (SKF). Cualquier desalineación aumenta el ruido y reduce la vida útil.
Qué indicar al solicitar un rodamiento inoxidable
| Especifique | Por qué importa |
|---|---|
| Material de los aros | Determina la dureza, la resistencia a la corrosión y el ruido. Por sí sola, la indicación «440C» únicamente especifica las bolas |
| Material de las bolas | Es el componente más duro del rodamiento y suele ser X105CrMo17 con independencia del material de los aros |
| Material y tipo de jaula | Acero inoxidable estampado o poliamida moldeada; la elección limita la temperatura de funcionamiento (materiales de jaulas) |
| Tipo y material de la tapa de protección o la obturación | Determina la velocidad límite y si el rodamiento resistirá los lavados |
| Grasa y homologaciones | Conformidad NSF H1, FDA y CE cuando hay contacto con alimentos, además de determinar la vida de la grasa |
| Clase de tolerancia | Normal salvo indicación contraria. Los códigos con prefijo P que cita un distribuidor proceden de DIN 620, no son designaciones ISO (clases de tolerancia) |
| Clase de juego interno radial | Normal salvo indicación contraria; cambia con el ajuste y la temperatura de funcionamiento (juego) |
| Pasivación | Es una operación de acabado independiente que restaura la película pasiva tras el rectificado y no está implícita en el material |
| Requisitos magnéticos | Los aceros martensíticos son magnéticos y los austeníticos no; indíquelo si es relevante |
¿Cuánta carga axial admite un rodamiento inoxidable?
Por diseño, la misma que su equivalente de acero al cromo, pero aun así no más de 0,25 C₀ bajo carga axial pura. SKF publica ambas afirmaciones, que parecen contradictorias hasta que se comparan con sus directrices generales.
El catálogo de rodamientos inoxidables indica que estos rodamientos «tienen la misma capacidad de carga axial que los rodamientos rígidos de bolas SKF estándar». A continuación señala que, bajo carga puramente axial, «esta carga no debería superar por lo general el valor de 0,25 C₀», ya que una carga axial excesiva reduce la vida útil. Las directrices generales de SKF para rodamientos rígidos de bolas fijan el límite de un rodamiento estándar de una hilera en 0,5 C₀. Tres categorías quedan limitadas a la mitad: rodamientos con diámetro interior de 12 mm o menos, rodamientos de las series de diámetros 8, 9, 0 y 1, y rodamientos de acero inoxidable (SKF).
Leídas juntas, ambas afirmaciones dicen algo más útil que por separado. El rodamiento inoxidable no es axialmente más débil por tener una capacidad nominal reducida. Simplemente se le aplica un límite más conservador sobre la misma capacidad nominal. El mecanismo limitante es el mismo que en las series pequeñas y ligeras. Bajo una carga axial pura elevada, la elipse de contacto asciende por el hombro del camino de rodadura, de modo que el fallo es geométrico y no una sobrecarga estática. Nuestra guía sobre carga axial y radial explica estos límites para cada tipo de rodamiento.
La carga mínima es el otro aspecto de esta cuestión, y resulta fácil olvidarla en una aplicación con un rodamiento inoxidable sometido a poca carga. Siempre se necesita una carga radial mínima, estimada a partir del factor de carga mínima, la viscosidad del lubricante a la temperatura de funcionamiento, la velocidad y el diámetro medio del rodamiento. Se requieren cargas mayores durante el arranque en frío o cuando se utiliza un lubricante muy viscoso. Si la disposición es puramente axial, aplique una precarga ajustando los aros interior y exterior entre sí o mediante muelles.
¿Cuándo es el acero inoxidable la opción equivocada?
Cuando domina la carga, los cloruros o la temperatura. La resistencia a la corrosión es solo una variable entre varias, y empezar por elegir el material puede dar como resultado rodamientos que cumplen la especificación metalúrgica pero fallan en servicio.
Predominio de la carga. Haga el cálculo de vida antes de comparar materiales. En una posición que trabaja cerca de su capacidad nominal, renunciar a entre un 42 % y un 54 % de vida para ganar resistencia a la corrosión no compensa. Mejorar el cierre y el drenaje, y elegir bien el lubricante en un rodamiento de acero al cromo, habría resuelto directamente el problema de la humedad.
Predominio de los cloruros. El 440C endurecido no es la herramienta adecuada para ambientes salinos. Las alternativas, en orden, son un acero de alto contenido en nitrógeno, un híbrido con bolas cerámicas, un recubrimiento o un rodamiento totalmente cerámico. La elección depende de la carga, la velocidad y el medio, no de cuál sea más resistente a la corrosión en abstracto. Tenga también en cuenta que los aceros con nitrógeno aportan sus ventajas en regímenes concretos. No se han comunicado fallos por grietas de ataque blanco en X30CrMoN15-1, un modo de fallo que puede poner fin a la vida de los aceros convencionales para rodamientos con alto contenido en carbono a partir de apenas el 5 % al 10 % de L₁₀ (Yu, Li y Herbig, 2019).
Predominio de la temperatura. Por encima de unos 120 °C, la estabilización, las obturaciones y la grasa imponen el límite antes que el propio acero. Especifique primero para la temperatura y trate la resistencia a la corrosión como una condición que deben cumplir las opciones restantes.
Requisitos magnéticos. Los aceros martensíticos son magnéticos y los austeníticos no; por tanto, un equipo de imagen, un sensor o un instrumento puede exigir un aro austenítico y, con ello, un diseño de carga ligera. Es la única situación en la que utilizar 316 en un camino de rodadura constituye una decisión meditada y no un error. También convierte un imán en una comprobación fiable sobre el terreno para identificar la familia de una pieza.
Si desea incluir un rodamiento inoxidable en su plano, envíenos el origen de la corrosión, el caso de carga, la velocidad, el intervalo de temperatura y cualquier requisito alimentario o magnético. Póngase en contacto con el equipo de ingeniería mediante la página de contacto o comience por la gama de rodamientos rígidos de bolas. Comprobar que un lote recibido cumple realmente el material y las tolerancias indicados en el pedido es una disciplina distinta, explicada en nuestra guía para comprar rodamientos en el extranjero.
Preguntas frecuentes
¿De qué están hechos los rodamientos de acero inoxidable?
Normalmente, de tres materiales. SKF fabrica los aros de sus rodamientos rígidos de bolas inoxidables con X65Cr13, las bolas con X105CrMo17 (AISI 440C), y las jaulas y tapas de protección con X5CrNi18-10, que es acero austenítico 304. La calidad que figura en la oferta suele ser la de las bolas.
¿Es mejor el 440C o el 316 para rodamientos?
Para un camino de rodadura sometido a carga, el 440C, porque puede endurecerse para soportar el contacto de rodadura y el 316 no. Para resistir la corrosión por cloruros, el 316. Si una aplicación necesita ambas propiedades, la respuesta es un acero martensítico de alto contenido en nitrógeno como X30CrMoN15-1, no uno de esos dos.
¿Tienen los rodamientos de acero inoxidable una capacidad de carga menor?
La capacidad de carga dinámica básica, sí. En tres pares de dimensiones idénticas, los rodamientos inoxidables abiertos de SKF se sitúan un 16,4 %, un 20,9 % y un 22,8 % por debajo de sus equivalentes de acero al cromo. La capacidad de carga estática básica y el límite de carga de fatiga apenas cambian; en el par más pequeño no cambian en absoluto.
¿Son más lentos los rodamientos de acero inoxidable que los de acero al cromo?
No. En rodamientos abiertos del mismo tamaño, el acero inoxidable iguala o supera ligeramente las velocidades nominales del acero al cromo. Las obturaciones de contacto reducen aproximadamente a la mitad la velocidad límite y lo hacen por igual en ambos materiales.
¿Pueden oxidarse los rodamientos de acero inoxidable?
Sí. Los aceros martensíticos endurecidos desarrollan picaduras en presencia de cloruros porque el endurecimiento consume cromo al formar carburos, y el acero inoxidable no evita en absoluto la corrosión por fretting en el asiento del eje o del alojamiento.
¿A qué temperatura puede funcionar un rodamiento de acero inoxidable?
SKF indica que sus rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable mantienen la estabilidad dimensional hasta al menos 120 °C. Las cifras de 300 °C o más describen lo que tolera el acero, no lo que soporta el rodamiento ensamblado y engrasado.
¿Son magnéticos los rodamientos de acero inoxidable?
Los aceros martensíticos como 440C y X65Cr13 son magnéticos. Los aceros austeníticos como 304 y 316 no lo son. Un imán es una forma fiable de identificar a qué familia pertenece una pieza en almacén.
En resumen
- Un rodamiento inoxidable suele combinar tres aceros inoxidables, y la calidad indicada suele ser la de las bolas.
- Especificar acero inoxidable modifica una columna del catálogo. C cae entre un 16 % y un 23 %, y la diferencia aumenta con el tamaño.
- Esto se traduce en una vida nominal entre un 42 % y un 54 % menor con la misma carga aplicada, o en la misma reducción de la carga admisible.
- La capacidad estática, el límite de carga de fatiga y las velocidades nominales se mantienen. La velocidad la fija el cierre, no el acero.
- El límite se sitúa en torno a 120 °C, y la grasa de grado alimentario reduce la vida de la grasa en un 80 %.
- El endurecimiento es lo que hace que el acero inoxidable sea menos inoxidable; por eso existen los aceros con nitrógeno y por eso ISO 683-17 incorporó uno en 2023.
Envíe al equipo de ingeniería el origen de la corrosión, la carga, la velocidad, la temperatura y los requisitos de conformidad; calcularemos juntos la reducción de capacidad, sin pasarla por alto.
Sobre el autor
Jeff Li escribe sobre ingeniería de rodamientos y abastecimiento internacional para ANDE Bearing. Trabaja directamente con responsables de compras de fabricantes de equipos originales (OEM) y del mercado de recambios en los sectores de automoción, industria pesada y energías renovables. Contacte con él en LinkedIn.
