Grados tornillos ISO vs SAE comparativa
Los sistemas ISO (métrico) y SAE (imperial) son los dos estándares dominantes para clasificar la resistencia mecánica de tornillos y pernos. Esta comparativa reúne las equivalencias aproximadas, propiedades mecánicas, cargas admisibles y pares de apriete recomendados para facilitar la selección entre ambos sistemas en aplicaciones de ingeniería.
Características principales
Sección titulada «Características principales»La designación ISO está definida por la norma ISO 898‑1 y utiliza una clase de propiedad (ej. 8.8, 10.9). El primer número multiplicado por 100 da la resistencia a la tracción mínima en MPa; el producto de ambos números por 10 da el límite elástico mínimo aproximado. Los grados SAE (J429) se identifican con un número (Grado 2, Grado 5, Grado 8) y se basan en unidades imperiales (psi). La tabla siguiente muestra las equivalencias usualmente aceptadas en la industria: un 8.8 ≈ Grado 5, un 10.9 ≈ Grado 8 y un 12.9 excede cualquier grado SAE común.
Equivalencias entre normas
Sección titulada «Equivalencias entre normas»| Clase ISO | Grado SAE equivalente | Norma DIN asociada | Material típico | Aplicación habitual |
|---|---|---|---|---|
| 4.6 | – | DIN 931 / 933 | Acero bajo/medio carbono | Cargas ligeras, estructuras no críticas |
| 4.8 | Grado 2 | DIN 931 / 933 | Acero bajo/medio carbono | Fijaciones generales de baja exigencia |
| 5.8 | Grado 2 | DIN 931 / 933 | Acero medio carbono | Uso general en maquinaria |
| 8.8 | Grado 5 | DIN 931 / 933 / 912 | Acero medio carbono, bonificado | Automoción, estructuras metálicas |
| 10.9 | Grado 8 | DIN 931 / 933 / 912 | Acero aleado, bonificado | Conexiones de alta resistencia |
| 12.9 | Superior al Grado 8 | DIN 912 / 7991 | Acero aleado, bonificado | Aplicaciones críticas con altas cargas dinámicas |
Propiedades mecánicas
Sección titulada «Propiedades mecánicas»| Clase/Grado | Resistencia de prueba (min) | Resistencia a la tracción (min) | Dureza Rockwell (HRC) | Diámetros aplicables |
|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 225 MPa / 32 600 psi | 400 MPa / 58 000 psi | B67 máx. | M5 – M36 |
| 4.8 | 310 MPa / 45 000 psi | 420 MPa / 60 900 psi | B71 máx. | M1.6 – M16 |
| 5.8 | 380 MPa / 55 100 psi | 520 MPa / 75 400 psi | B82 máx. | M5 – M24 |
| 8.8 | 600 MPa / 87 000 psi | 830 MPa / 120 350 psi | 22 – 32 | M1.6 – M36 |
| 10.9 | 830 MPa / 120 400 psi | 1 040 MPa / 150 800 psi | 32 – 39 | M5 – M36 |
| 12.9 | 970 MPa / 140 700 psi | 1 220 MPa / 176 900 psi | 39 – 44 | M1.6 – M36 |
| SAE Grado 2 | 230 MPa / 33 000 psi (hasta ¾″) | 410 MPa / 60 000 psi (hasta ¾″) | B70 máx. | ¼″ – ¾″ (hasta 1½″ con ajuste) |
| SAE Grado 5 | 586 MPa / 85 000 psi (¼″–1″) | 827 MPa / 120 000 psi (¼″–1″) | 25 – 34 | ¼″ – 1″ |
| SAE Grado 8 | 827 MPa / 120 000 psi (¼″–1½″) | 1 034 MPa / 150 000 psi (¼″–1½″) | 33 – 39 | ¼″ – 1½″ |
Cargas admisibles
Sección titulada «Cargas admisibles»Cargas de prueba recomendadas (basadas en la sección resistente a tracción y el 75 % de la carga de prueba para aplicaciones comerciales con coeficiente de seguridad básico).
| Rosca / Diámetro | Clase 8.8 / Grado 5 | Clase 10.9 / Grado 8 |
|---|---|---|
| M6 / ¼″‑20 UNC | 6,6 kN / 1 480 lbf | 10,0 kN / 2 250 lbf |
| M8 / 5/16″‑18 UNC | 12,0 kN / 2 700 lbf | 18,2 kN / 4 090 lbf |
| M10 / 3/8″‑16 UNC | 19,0 kN / 4 270 lbf | 29,0 kN / 6 520 lbf |
| M12 / 7/16″‑14 UNC | 28,0 kN / 6 300 lbf | 42,5 kN / 9 550 lbf |
| M14 / ½″‑13 UNC | 38,0 kN / 8 540 lbf | 57,5 kN / 12 920 lbf |
| M16 / 9/16″‑12 UNC | 52,0 kN / 11 690 lbf | 79,0 kN / 17 750 lbf |
| M20 / 5/8″‑11 UNC | 81,0 kN / 18 200 lbf | 123,0 kN / 27 650 lbf |
| M24 / ¾″‑10 UNC | 117,0 kN / 26 300 lbf | 177,0 kN / 39 800 lbf |
Pares de apriete recomendados
Sección titulada «Pares de apriete recomendados»Valores para rosca métrica gruesa e imperial UNC, montaje en seco (μ ≈ 0.15). Convertidos a ft·lb desde N·m con factor 0.738.
| Rosca | Clase 8.8 / Grado 5 | Clase 10.9 / Grado 8 |
|---|---|---|
| M6 / ¼″‑20 | 9,5 N·m / 7,0 ft·lb | 14,5 N·m / 10,7 ft·lb |
| M8 / 5/16″‑18 | 23 N·m / 17 ft·lb | 35 N·m / 26 ft·lb |
| M10 / 3/8″‑16 | 46 N·m / 34 ft·lb | 68 N·m / 50 ft·lb |
| M12 / 7/16″‑14 | 80 N·m / 59 ft·lb | 115 N·m / 85 ft·lb |
| M14 / ½″‑13 | 126 N·m / 93 ft·lb | 180 N·m / 133 ft·lb |
| M16 / 9/16″‑12 | 190 N·m / 140 ft·lb | 270 N·m / 200 ft·lb |
| M18 / – (– no hay equivalente exacto) | 260 N·m / 192 ft·lb | 380 N·m / 280 ft·lb |
| M20 / 5/8″‑11 | 370 N·m / 273 ft·lb | 520 N·m / 384 ft·lb |
| M22 / – (–) | 500 N·m / 369 ft·lb | 720 N·m / 531 ft·lb |
| M24 / ¾″‑10 | 640 N·m / 472 ft·lb | 910 N·m / 671 ft·lb |
Tamaños de broca para roscado
Sección titulada «Tamaños de broca para roscado»Broca de pre‑taladrado para rosca métrica gruesa ISO y rosca imperial UNC, basada en un porcentaje de rosca del 75 %.
| Rosca | Paso | Broca métrica (mm / ″) |
|---|---|---|
| M3 | 0,5 mm | 2,5 mm / 0.0984 in |
| M4 | 0,7 mm | 3,3 mm / 0.130 in |
| M5 | 0,8 mm | 4,2 mm / 0.165 in |
| M6 | 1,0 mm | 5,0 mm / 0.197 in |
| M8 | 1,25 mm | 6,8 mm / 0.268 in |
| M10 | 1,5 mm | 8,5 mm / 0.335 in |
| M12 | 1,75 mm | 10,2 mm / 0.402 in |
| M14 | 2,0 mm | 12,0 mm / 0.472 in |
| M16 | 2,0 mm | 14,0 mm / 0.551 in |
| M20 | 2,5 mm | 17,5 mm / 0.689 in |
| M24 | 3,0 mm | 21,0 mm / 0.827 in |
| ¼″‑20 UNC | 20 HPP | 5,1 mm / 0.201 in (N.º 7) |
| 5/16″‑18 UNC | 18 HPP | 6,5 mm / 0.257 in (F) |
| 3/8″‑16 UNC | 16 HPP | 7,9 mm / 0.312 in (5/16) |
| 7/16″‑14 UNC | 14 HPP | 9,3 mm / 0.368 in (U) |
| ½″‑13 UNC | 13 HPP | 10,7 mm / 0.421 in (27/64) |
| 5/8″‑11 UNC | 11 HPP | 13,5 mm / 0.531 in (17/32) |
| ¾″‑10 UNC | 10 HPP | 16,5 mm / 0.649 in (21/32) |
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cuál es la diferencia entre un tornillo 8.8 y un grado SAE 5?
Sección titulada «¿Cuál es la diferencia entre un tornillo 8.8 y un grado SAE 5?»Aunque un 8.8 tiene una resistencia a la tracción mínima de 830 MPa / 120 350 psi y un Grado 5 de 827 MPa / 120 000 psi, son prácticamente intercambiables en la mayoría de las aplicaciones; el 8.8 presenta un límite elástico ligeramente superior (600 MPa / 87 000 psi vs. 586 MPa / 85 000 psi).
¿Puedo sustituir un perno 10.9 por un Grado 8 sin modificar el torque?
Sección titulada «¿Puedo sustituir un perno 10.9 por un Grado 8 sin modificar el torque?»Sí, porque el 10.9 tiene una resistencia de prueba de 830 MPa / 120 400 psi y el Grado 8 de 827 MPa / 120 000 psi, valores muy próximos. No obstante, se recomienda aplicar el torque especificado para el grado más bajo si existe duda.
¿Un tornillo 12.9 tiene equivalente SAE directo?
Sección titulada «¿Un tornillo 12.9 tiene equivalente SAE directo?»No. Con 970 MPa / 140 700 psi de prueba y 1 220 MPa / 176 900 psi de tracción, supera al Grado 8. Solo debe utilizarse cuando los planos lo especifiquen expresamente debido a su menor ductilidad.
¿Qué par de apriete requiere un M12 8.8 en seco?
Sección titulada «¿Qué par de apriete requiere un M12 8.8 en seco?»En condiciones de montaje sin lubricar y coeficiente de fricción 0.15, el par recomendado es 80 N·m / 59 ft·lb.
¿Cuál es la broca correcta para roscar M10 x 1.5 con macho?
Sección titulada «¿Cuál es la broca correcta para roscar M10 x 1.5 con macho?»La broca de pre‑taladrado para paso 1.5 mm es de 8.5 mm / 0.335 in, garantizando aproximadamente un 75 % de altura de rosca.
¿Cuál es la equivalencia entre la clase 4.6 y grados SAE?
Sección titulada «¿Cuál es la equivalencia entre la clase 4.6 y grados SAE?»La clase 4.6 ofrece una tracción de 400 MPa / 58 000 psi, inferior al Grado 2 (410 MPa / 60 000 psi para diámetros pequeños), por lo que no existe un equivalente directo y suele usarse en uniones sin carga estructural.