Acero SAE 1045: composición, propiedades y aplicaciones en productos de acero al carbono medio
20 May 2026
El SAE/AISI 1045 es un acero al carbono medio, caracterizado por un contenido de carbono nominal de 0,45 % en peso. Dentro de la clasificación SAE, los aceros de la serie 10xx corresponden a aceros al carbono sin elementos de aleación significativos; el sufijo numérico indica el porcentaje de carbono en centésimas, de modo que el 1045 ocupa la franja media de la serie (aproximadamente entre 0,30 % y 0,60 % de C).
Esa ubicación lo distingue de los aceros de bajo carbono —como el 1020, empleado típicamente en chapa naval y perfilería estructural— y de los de alto carbono —como el 1080 o 1095, usados en resortes y herramientas—. El 1045 combina resistencia mecánica apreciable con maquinabilidad aceptable y buena respuesta a normalizado, temple y revenido.
En el mercado argentino es habitual encontrarlo referenciado indistintamente como SAE 1045, AISI 1045 o bajo la denominación genérica "acero al carbono medio". Ternium y Acindar lo producen o importan en diversas formas de producto; la equivalencia con normas IRAM y DIN es amplia y está consolidada en el sector.
Composición química
La composición química está normalizada por SAE J403 y ASTM A29/A29M. Los rangos admisibles para producto laminado en caliente son los siguientes:
| Elemento | Mínimo (%) | Máximo (%) |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0,43 | 0,50 |
| Manganeso (Mn) | 0,60 | 0,90 |
| Fósforo (P) | — | 0,040 |
| Azufre (S) | — | 0,050 |
| Silicio (Si)* | 0,15 | 0,35 |
* El silicio no es requisito obligatorio en todas las versiones de la norma SAE J403; el rango indicado aplica cuando se especifica acero calmado (killed steel).
El carbono equivalente (CE), parámetro relevante para la soldabilidad, se calcula según la fórmula IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Para el 1045 con composición típica (C 0,45 %, Mn 0,75 %, sin aleantes adicionales), el CE resulta aproximadamente 0,57–0,60 %. Este valor indica que la soldabilidad es limitada sin precalentamiento.
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas varían según la condición de entrega (laminado en caliente, normalizado, bonificado). Los valores de referencia para barra laminada en caliente, sin tratamiento térmico posterior, son:
| Propiedad | Valor típico | Norma de referencia |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (Rm) | 570–700 MPa | ASTM A29 / IRAM-IAS U-500-114 |
| Límite de fluencia (Rp0,2) | 310–430 MPa | ASTM A29 / IRAM-IAS U-500-114 |
| Elongación (A₅₀) | 12–16 % | ASTM E8 |
| Reducción de área (Z) | 35–45 % | ASTM E8 |
| Dureza Brinell (HB) | 163–197 HB | ASTM E10 |
Los rangos reflejan la variabilidad normal entre coladas y secciones. Para secciones > 100 mm los valores de resistencia pueden ser inferiores por el efecto masa.
Tras normalizado (calentamiento a 840–880 °C y enfriamiento al aire) se obtiene una microestructura de ferrita-perlita homogénea con valores de Rm en torno a 630–700 MPa y mejor tenacidad. El bonificado (temple en agua u aceite + revenido a 540–650 °C) puede elevar el Rm hasta 800–950 MPa con elongaciones aún aceptables (≥ 10 %).
Normas equivalentes
| Sistema normativo | Designación equivalente | Observación |
|---|---|---|
| SAE / AISI (EE.UU.) | 1045 | Referencia base |
| IRAM-IAS (Argentina) | U-500-114 / Grado 1045 | Adopción directa SAE |
| DIN / EN (Alemania / Europa) | C45 / 1.0503 | Composición muy similar; diferencias menores en Mn |
| BS (Reino Unido) | 080M46 | Manganeso ligeramente superior |
| JIS (Japón) | S45C | Equivalente habitual en industria automotriz |
| GB (China) | 45 | Ampliamente disponible como material de importación |
| ASTM | A108 Gr. 1045 (barras frías) / A29 (LAC) | Según forma de producto |
Formas de producto y disponibilidad en Argentina
| Forma de producto | Secciones habituales | Condición típica |
|---|---|---|
| Barra redonda laminada en caliente | Ø 16 mm a Ø 300 mm | Como laminado (negro) / normalizado |
| Barra redonda trefilada / rectificada | Ø 6 mm a Ø 80 mm | Estirada en frío |
| Barra cuadrada LAC | 20 × 20 mm a 100 × 100 mm | Como laminado |
| Barra hexagonal | Ø 20 mm a Ø 100 mm (entre caras) | LAC o trefilado |
| Palanquilla / bloom | Secciones cuadradas 100–160 mm | Para forja o mecanizado masivo |
| Chapa / plancha gruesa | e: 6 mm a 100 mm | LAC |
| Fleje laminado en frío | e: 0,5 mm a 4 mm, an: hasta 300 mm | Recocido o duro |
Soldabilidad
Con un carbono equivalente de ~0,57 %, el 1045 requiere precauciones para soldar. Sin precalentamiento, la zona afectada por el calor (ZAC) es susceptible a fisuras por hidrógeno y formación de martensita dura y frágil.
Condiciones mínimas recomendadas:
- Precalentamiento: 150–260 °C según espesor y rigidez de la junta (AWS D1.1 Tabla 3.2 o cálculo por CE).
- Temperatura entre pasadas: mantener ≥ temperatura de precalentamiento.
- Consumible de bajo hidrógeno: E7018, ER70S-6 o equivalentes (H4 o H8).
- PWHT recomendado en servicio con cargas cíclicas: revenido a 550–650 °C por 1 h cada 25 mm de espesor.
Maquinabilidad y tratamientos térmicos habituales
La maquinabilidad del 1045 se califica en torno a 57 % relativa al AISI B1112 (referencia 100 %), ubicándolo en el rango medio-bajo de los aceros al carbono.
| Tratamiento | Temperatura (°C) | Medio de enfriamiento | Objetivo |
|---|---|---|---|
| Recocido de ablandamiento | 790–830 | Horno (lento) | Reducir dureza, homogeneizar |
| Normalizado | 840–880 | Aire quieto | Microestructura uniforme |
| Temple | 820–860 | Agua / aceite | Maximizar dureza (hasta ~58 HRC en agua) |
| Revenido post-temple | 400–650 | Aire / agua | Ajustar dureza y tenacidad (bonificado) |
| Temple superficial (inducción / llama) | Variable | Agua / polímero | Dureza de capa exterior; núcleo tenaz |
La templabilidad del 1045 es moderada: en barra Ø 50 mm templada en agua, la dureza en el núcleo puede ser 20–25 HRC menor que en la superficie.
Aplicaciones típicas
| Sector | Componente / uso |
|---|---|
| Metalmecánica general | Ejes, pernos de alta resistencia, chavetas, pasadores, cigüeñales pequeños |
| Automotriz / autopartista | Semiejes, pines de dirección, piñones (normalizado o bonificado) |
| Agroindustria | Partes de cosechadoras, discos de arado, ejes de sembradoras |
| Resortes y arandelas | Fleje 1045 para arandelas Belleville, resortes planos de media dureza |
| Maquinaria industrial | Guías, columnas de prensa, porta-herramientas de máquinas-herramienta |
| Moldes y troqueles (ligero) | Porta-moldes, placas base |
Comparación con calidades adyacentes
| Calidad | C (%) | Rm típico (MPa) | Soldabilidad | Ventaja principal vs. 1045 |
|---|---|---|---|---|
| SAE 1020 | 0,18–0,23 | 380–450 | Excelente | Libre soldadura, menor costo por kg |
| SAE 1035 | 0,32–0,38 | 490–570 | Buena con precaución | Punto intermedio; mayor elongación |
| SAE 1045 | 0,43–0,50 | 570–700 | Limitada (CE ~0,57) | — (referencia) |
| SAE 1060 | 0,55–0,65 | 620–800 | Difícil | Mayor dureza templada; resortes, herramientas |
| SAE 4140 | 0,38–0,43 | 700–1000* | Requiere precalentar | Templabilidad muy superior; secciones grandes |
* El 4140 alcanza esos valores en condición bonificada. Sin tratamiento térmico es comparable al 1045.