Guía
¿El acero 1045 o el 1018: cuál conviene para su pieza maquinada?
El acero 1045 es un acero al carbono medio de la serie AISI/SAE 10xx que, frente al 1018 de bajo carbono, da más resistencia tal como se compra y se puede endurecer en la superficie por inducción o flama; el 1018, en cambio, se suelda sin complicaciones y se endurece solo si antes se cementa. Elegir entre los dos decide si la pieza se podrá templar, si se podrá soldar sin procedimiento especial y cuánto tiempo de máquina cuesta.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
En México los dos aceros se piden por su número SAE/AISI todos los días, y casi siempre en barra: el 1018 se consigue como barra «cold rolled» (estirada en frío) en medidas en pulgadas, y el 1045 tanto rolado en caliente como estirado en frío. Las fichas de los distribuidores dan la composición y las propiedades de cada grado por separado, pero no responden la pregunta del ingeniero que diseña una flecha, un perno o un buje: cuál de los dos poner en el plano y cómo escribirlo para que un proveedor en el extranjero no lo malinterprete. Esta guía compara los dos para maquinado, agrega el 4140 como tercera opción y termina con notas de plano listas para copiar.
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Datos clave
- En México, el sistema de designación de los aceros por composición química es la NMX-B-323-CANACERO-2006, publicada en el Diario Oficial de la Federación en 2007, y las barras de acero al carbono tienen su propia norma, la NMX-B-301-1986 (Secretaría de Economía, Catálogo Mexicano de Normas, 2007; NMX-B-301, DOF 1986)
- Según ASTM A29/A29M-23, el 1018 (UNS G10180) lleva de 0.15 a 0.20 % de carbono y el 1045 (UNS G10450) de 0.43 a 0.50 %, ambos con 0.60 a 0.90 % de manganeso (ASTM International, 2023)
- Ni el 1018 ni el 1045 tienen una resistencia mínima propia: la norma de grado fija la química, y la resistencia depende de la condición de la barra, como la barra terminada en frío de ASTM A108 (ASTM International, 2024)
- Saola Manufacturing hace el torneado CNC y el fresado CNC en su planta asociada principal de maquinado CNC en Vietnam; el material de cada pieza se cotiza tal como viene en el plano.
¿Qué cambia realmente entre el acero 1018 y el 1045?
Solo cambia el carbono, y el carbono controla casi todo lo demás: resistencia, capacidad de temple, soldabilidad y maquinabilidad. Según ASTM A29/A29M-23, el 1045 lleva unas dos veces y media el carbono nominal del 1018 con el mismo rango de manganeso.
En la designación AISI/SAE de cuatro dígitos, el «10» indica acero al carbono simple y los dos últimos dígitos dan el carbono nominal en centésimas de por ciento. De ahí salen tres consecuencias prácticas. Primero, el carbono del 1045 alcanza para formar martensita dura al templar, así que la pieza se puede endurecer justo donde se desgasta; el 1018 no, salvo que antes se le agregue carbono en la superficie por cementado. Segundo, ese mismo carbono hace que la zona afectada por el calor de una soldadura se endurezca y se agriete, por eso el 1045 no es un acero para soldar a la ligera. Tercero, más carbono significa más perlita en la microestructura, lo que sube las fuerzas de corte y el desgaste de herramienta.
Un plano que dice solo «1045» deja abierta la propiedad más importante, la condición de la barra. La misma composición rolada en caliente, estirada en frío o templada y revenida da resistencias muy distintas, y el proveedor cotizará la condición más barata si el plano no dice otra cosa.
¿Cuánto más resistente es el 1045 y de verdad lo necesita su pieza?
Estirado en frío, el 1045 tiene típicamente alrededor de un 40 % más de límite elástico que el 1018. Pero la mayoría de soportes, separadores y bujes están limitados por rigidez, área de apoyo o resistencia de la cuerda, y la rigidez es la misma en los dos grados.
El módulo de elasticidad es prácticamente igual en todos los aceros al carbono, así que cambiar 1018 por 1045 no hace que un soporte se flexione menos: solo sube la carga a la que cede. Si la pieza falla por flexión, pandeo o vibración, la solución es la geometría, no el grado. El 1045 se gana su lugar en piezas cargadas cerca del límite elástico o a fatiga: flechas con hombro de ajuste a presión, pernos a doble cortante, ejes y todo lo que después llevará una superficie endurecida. Lea la tabla con una precaución: son valores típicos publicados para barra en la condición indicada, no mínimos de especificación. Si un cálculo depende de la resistencia, ponga un mínimo en el plano (resistencia a la tensión o un rango de dureza) y pídalo en el certificado de molino.
| Propiedad | 1018 | 1045 |
|---|---|---|
| Carbono, % en peso | 0.15–0.20 | 0.43–0.50 |
| Manganeso, % en peso | 0.60–0.90 | 0.60–0.90 |
| Límite elástico, rolado en caliente | aprox. 220 MPa (32 ksi) | aprox. 310 MPa (45 ksi) |
| Límite elástico, estirado en frío | aprox. 370 MPa (54 ksi) | aprox. 530 MPa (77 ksi) |
| Resistencia a la tensión, estirado en frío | aprox. 440 MPa (64 ksi) | aprox. 625 MPa (91 ksi) |
| Elongación, estirado en frío | aprox. 15 % | aprox. 12 % |
| Dureza, estirado en frío | aprox. 126 HB | aprox. 179 HB |
| Maquinabilidad, estirado en frío (1212 = 100) | aprox. 70 | aprox. 55 |
| Carbono equivalente (IIW) | aprox. 0.30 | aprox. 0.59 |
| Ruta usual de endurecimiento | Cementar y templar | Temple por inducción o flama; templado y revenido |
¿Cuál se puede endurecer: el 1018 cementado o el 1045 templado por inducción?
Los dos pueden terminar con una superficie dura, por caminos distintos: el 1018 primero se cementa porque no tiene carbono suficiente para templar, y el 1045 se templa por inducción o flama tal como viene. Ninguno de los dos templa a fondo en una sección gruesa.
Cementado del 1018. La pieza se calienta en una atmósfera rica en carbono para que el carbono se difunda en la superficie, y luego se templa. Queda una capa de alto carbono sobre un núcleo suave y tenaz; como guía de la industria, una superficie de 1018 cementada y templada llega típicamente a unos 58–62 HRC. Toda la pieza entra al horno, así que todas las superficies crecen y se mueven: las cuerdas y los barrenos que deben quedar suaves o en medida necesitan una protección (cobrizado o pintura de bloqueo) indicada en el plano.
Temple por inducción o flama del 1045. Solo se calienta y templa la zona que debe quedar dura, así que un muñón, un diámetro de sello o un lóbulo de leva se endurecen mientras el resto de la flecha queda como se estiró. Una superficie de 1045 templada por inducción queda típicamente entre 50 y 60 HRC, con la profundidad de capa definida por la frecuencia y el tiempo de calentamiento. Como el calor es local, la distorsión suele ser menor que con el cementado.
Temple a fondo. El acero al carbono simple es de baja templabilidad. La prueba Jominy de ASTM A255 muestra que la dureza del 1045 cae a poca distancia del extremo templado, así que en una flecha sólida de diámetro real el centro queda suave aun con temple en agua, que además invita grietas en barrenos transversales, cuñeros y hombros con esquina viva. Si la pieza debe quedar dura en toda la sección, especifique un acero aleado. Una combinación que conviene evitar es cementar 1045: ya tiene más carbono que un grado de cementación, y agregarle más deja la capa frágil.
¿Se puede soldar el 1045 igual que el 1018?
No: el 1018 se suelda con procedimientos ordinarios, mientras que el 1045 pide precalentamiento, control de temperatura entre pasadas y consumibles de bajo hidrógeno, y aun así tiene riesgo real de una zona afectada dura y agrietada. Si la pieza va soldada a un bastidor, el 1018 casi siempre es la mejor opción.
La herramienta de cribado usual es el carbono equivalente del IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Con la química media, el 1018 da cerca de 0.30 y el 1045 cerca de 0.59. Como guía de la industria, los aceros por debajo de un CE de 0.40 se sueldan en general sin precalentamiento en espesores moderados, mientras que valores cercanos a 0.60 piden precalentamiento y un procedimiento calificado; los códigos de soldadura estructural como AWS D1.1 fijan el precalentamiento mínimo por grupo de acero y espesor.
En la práctica, la guía de la industria para el 1045 suele citar un precalentamiento de unos 150–260 °C (300–500 °F), que sube con el espesor, más metal de aporte de bajo hidrógeno y enfriamiento lento o alivio de esfuerzos después de soldar. Cuando una flecha o un perno debe unirse a un conjunto soldado, la solución común es dejar el miembro soldado en 1018 o A36 y unir la pieza de 1045 de forma mecánica, con ajuste a presión, pasador o cuerda.
¿Cuándo conviene pasar del 1045 al 4140?
Pase al 4140 cuando la pieza necesite dureza en todo el núcleo, una resistencia garantizada después de templar y revenir, o tenacidad a impacto en una sección que el 1045 no templa a fondo. Para un soporte suave o una pieza soldada, el 4140 solo agrega costo.
El cromo y el molibdeno del 4140 le dan la templabilidad que le falta al acero al carbono: templado en aceite y revenido, alcanza la misma dureza en el centro de una flecha mediana que en la superficie. Por eso se usa en flechas de transmisión, engranes y piezas de herramental. A cambio, es más caro en barra, se maquina más lento cuando ya viene pretemplado y es todavía más delicado de soldar que el 1045. La tabla resume la decisión entre los tres grados y sus equivalencias para planos europeos y asiáticos; la ficha del acero 4140 trae sus propiedades, y la tabla de equivalencias AISI, DIN y JIS cubre otros grados.
| Criterio | 1018 | 1045 | 4140 |
|---|---|---|---|
| Carbono, % en peso | 0.15–0.20 | 0.43–0.50 | 0.38–0.43 |
| Aleantes, % en peso | Solo Mn 0.60–0.90 | Solo Mn 0.60–0.90 | Mn 0.75–1.00, Cr 0.80–1.10, Mo 0.15–0.25 |
| Soldadura | Fácil | Con precalentamiento y procedimiento | Con precalentamiento y procedimiento |
| Endurecimiento | Cementado | Inducción o flama en la superficie | Templado y revenido a fondo |
| Pieza típica | Soportes, separadores, pernos cementados | Flechas, ejes, pernos con muñón endurecido | Flechas de transmisión, engranes, herramental |
| Equivalente EN | Entre C15E y C22E | C45 / C45E | 42CrMo4 |
| Equivalente JIS | Entre S15C y S20C | S45C | SCM440 |
¿Cómo se diferencian al maquinar, y qué pasa con la distorsión?
El 1018 se corta más rápido y con menos desgaste, pero por suave tiende a dar viruta larga y filo recrecido a baja velocidad. El 1045 se corta más lento y gasta más herramienta, aunque a menudo deja mejor rugosidad y sostiene mejor el filo en las cuerdas.
Los índices de maquinabilidad de la tabla son relativos al acero de corte libre 1212 y orientan bien sobre el tiempo de ciclo: el 1045 corre típicamente a menor velocidad de corte que el 1018 para la misma vida de herramienta. Ninguno de los dos es de corte libre. Si el tiempo de ciclo manda y la pieza no se suelda ni se templa, un grado resulfurado puede servir mejor: el 1117 se comporta como un 1018 de corte libre y todavía se cementa, y el 1144 cumple ese papel frente al 1045. El azufre que ayuda a la viruta perjudica la soldabilidad, así que la sustitución se aprueba por escrito, no se supone.
En flechas largas cuide la distorsión. La barra estirada en frío de cualquiera de los dos grados trae esfuerzos residuales del estirado, y un cuñero o un plano fresado a lo largo de un lado puede liberarlos y arquear la pieza. Para zonas templadas por inducción, deje sobremedida en el muñón y rectifique después del temple si la tolerancia final es cerrada, porque la zona templada se mueve.
¿Cómo se escribe el material en el plano para un proveedor en el extranjero?
Ponga en una sola línea el grado, el número UNS, la norma de la barra y la condición, y después la exigencia de endurecimiento sobre la superficie a la que aplica, con rango de dureza, profundidad de capa y método de prueba. Un «1045 TEMPLADO» a secas no se puede inspeccionar.
Notas de ejemplo, con valores típicos solo como ilustración:
- Separador o soporte suave: «MATERIAL: AISI 1018 (UNS G10180), BARRA ESTIRADA EN FRÍO SEGÚN ASTM A108; SE REQUIERE CERTIFICADO DE MOLINO».
- Perno cementado, con valores típicos: «MATERIAL: AISI 1018 SEGÚN ASTM A108; CEMENTAR Y TEMPLAR A 58–62 HRC; PROFUNDIDAD EFECTIVA DE CAPA SEGÚN SAE J423; PROTEGER CUERDAS».
- Flecha con muñón templado, con valores típicos: «MATERIAL: AISI 1045 (UNS G10450), BARRA ESTIRADA EN FRÍO SEGÚN ASTM A108; TEMPLAR POR INDUCCIÓN SOLO LA SUPERFICIE B A 50–55 HRC; PROFUNDIDAD EFECTIVA DE CAPA SEGÚN SAE J423».
- Plano europeo o asiático: si acepta C45 o S45C en lugar de 1045, dígalo; si no, escriba «SIN SUSTITUCIÓN SIN APROBACIÓN POR ESCRITO».
La dureza debe nombrar la escala y el método, por ejemplo Rockwell C según ASTM E18, y decir dónde se mide, porque un muñón templado y un extremo sin templar de la misma flecha leen muy distinto. En la solicitud agregue el volumen anual, las superficies funcionales, cualquier tratamiento térmico o recubrimiento y si necesita certificado de molino por lote; la lista de verificación para cotizar cubre el resto del paquete.
Las flechas, pernos y bujes de 1018 o 1045 son trabajo de torneado CNC, y los planos, cuñeros y barrenos fuera de eje pasan a fresado CNC. Si la pieza lleva cementado o temple por inducción, escríbalo en el plano: la forma de cubrir ese requisito se confirma en la cotización, junto con el origen de la barra. Cuando el plano esté listo, envíelo para cotizar.
Preguntas frecuentes
¿Conviene comprar el 1045 ya templado y revenido?
Solo si toda la pieza necesita la resistencia del templado y revenido. La barra tratada se maquina más lento que la estirada en frío, y como el 1045 no templa a fondo en secciones gruesas, el núcleo de una barra gruesa queda por debajo de la superficie. Si solo un muñón debe quedar duro, es más económico maquinar la barra estirada en frío y templar por inducción esa zona.
¿El 1018 se puede templar a fondo si se enfría en agua?
Apenas, y solo en secciones delgadas. Su carbono es demasiado bajo para formar una martensita útil, por eso el 1018 se endurece por cementado y no solo por temple.
¿El 1018 «cold rolled» puede reemplazar al 1045 rolado en caliente?
A veces, en piezas limitadas por límite elástico que nunca se tratan térmicamente, porque el estirado en frío sube mucho el límite elástico del 1018. Esa ganancia desaparece cerca de una soldadura o tras cualquier tratamiento térmico, así que compare con su caso de carga y ponga una resistencia mínima en el plano si depende de ella.
¿Qué diferencia hay entre 1045 y 1045H?
El 1045H se compra con una banda de templabilidad además de la química, según ASTM A304, así que su comportamiento al templar queda garantizado dentro de límites. Especifíquelo cuando la pieza se temple y revenga o se endurezca a una profundidad de la que depende el diseño.
¿Cuál es el equivalente mexicano del 1045?
En México el acero se designa con el mismo sistema numérico SAE/AISI, recogido en la NMX-B-323-CANACERO-2006, así que un plano mexicano dice simplemente 1045. Los equivalentes que aparecen en planos europeos y japoneses son C45 y S45C.
Fuentes
- ASTM A29/A29M-23, General Requirements for Steel Bars, Carbon and Alloy, Hot-Wrought, ASTM International, 2023
- ASTM A108-24, Steel Bar, Carbon and Alloy, Cold-Finished, ASTM International, 2024
- SAE J403, Chemical Compositions of SAE Carbon Steels, SAE International, revisión estabilizada en febrero de 2024
- ASTM A255-20a, Determining Hardenability of Steel (prueba Jominy), ASTM International, 2020
- SAE J423, Methods of Measuring Case Depth, SAE International, 2023
- AWS D1.1, Structural Welding Code – Steel, American Welding Society, edición 2025, consultado en octubre de 2026
- NMX-B-323-CANACERO-2006, sistema de designación y clasificación de los aceros según su composición química, Secretaría de Economía, publicada en el DOF el 16 de marzo de 2007
- NMX-B-301-1986, Industria siderúrgica: barras de acero al carbono, Secretaría de Economía, publicada en el DOF el 18 de noviembre de 1986