Materiales y recubrimientos en tornillería
El material aporta la resistencia base de un tornillo y el recubrimiento aporta la protección funcional; ambos, junto al entorno, trabajan como un sistema. Esta pieza de profundización del dosier *Tornillería industrial* recorre los materiales base, los recubrimientos y los fenómenos de corrosión que condicionan la fiabilidad de la unión.
Materiales base
El acero al carbono es de uso general (buena resistencia y tenacidad, económico, pero requiere protección anticorrosión). El acero aleado templado y revenido (CrMo) cubre las clases altas (8.8–12.9) para cargas elevadas y situaciones críticas. Los inoxidables austeníticos A2 (AISI 304, uso general) y A4 (AISI 316, mejor frente a cloruros) resisten la corrosión sin recubrimiento. El latón se usa en aplicaciones ligeras, decorativas o eléctricas, y el aluminio en piezas de baja densidad con uso estructural limitado.
Clases y designaciones
En métrica ISO, el primer número de la clase por 100 da la resistencia a tracción mínima (Rm) en MPa y el producto de ambos números por 10 da el límite elástico mínimo (Re): así, una 8.8 tiene 800 y 640 MPa, una 10.9 tiene 1000 y 900 MPa, y una 12.9 tiene 1200 y 1080 MPa. En inoxidable, A2-70 y A4-80 indican 700 y 800 MPa de tracción mínima. Conviene recordar que 8.8 no equivale a A4-80: son sistemas de designación distintos.
Recubrimientos
Los principales son el zincado electrolítico (capa fina, 5–12 µm, protección general), el galvanizado en caliente (45–100 µm, muy resistente para exterior pero exige prever tolerancias en la rosca), los recubrimientos laminares de zinc-aluminio tipo Geomet o Delta-Protekt (8–20 µm, alta resistencia y fricción controlada), el fosfatado (base para aceite o pintura), el pavonado u oxidación negra (estético o temporal) y el pasivado de inoxidables (mejora la capa pasiva sin añadir metal). El recubrimiento afecta al coeficiente de rozamiento y, por tanto, al par de apriete.
Corrosión, gripado y fragilización
La combinación de metales diferentes en presencia de un electrolito produce corrosión galvánica, en la que el material más anódico se sacrifica; por eso un tornillo galvanizado en contacto con aluminio o inoxidable puede requerir aislamiento. El gripado (galling) es frecuente en uniones inox-inox y daña la rosca, por lo que conviene usar antigripante. En aceros de alta resistencia (≥ 8.8), los recubrimientos electrolíticos pueden introducir hidrógeno y provocar fragilización, lo que exige control del proceso y deshidrogenado según norma; la tornillería 10.9 y 12.9 requiere atención especial.
Cómo seleccionar
Definir la carga y clase resistente, el entorno de servicio, la vida útil y el mantenimiento, la compatibilidad con el material base, el método de apriete y el coste total del ciclo de vida. Ejemplos: interior general con acero 8.8 + zincado electrolítico; exterior industrial con 8.8/10.9 + zinc-aluminio laminar o galvanizado; ambiente marino o alimentario con inoxidable A4 + pasivado. El mejor sistema no es el más inoxidable ni el más duro, sino el adecuado al servicio.