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ACEROS PARA HERRAMIENTA
Los aceros para herramientas son aleaciones destina-das a procurar resistencia al desgaste y tenacidad combinadas con alta resistencia mecánica. Básicamente, son aceros de carbono alto, cuya composición proporciona la combinación deseada de tenacidad y resistencia al desgaste.
cincel
CLASIFICACION : EN 2
1 EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE ELEMENTOS DE ALEACIÓN:
Aceros para herramientas al carbono Para herramientas que deben tener gran
tenacidad se emplean cantidades de 0.5-0.7% (martillos). Para herramientas de corte se emplean de 0.7-1% (brocas, cuchillas y limas).Aceros de baja aleación
Aceros ultra-resistentes, con mucha mayor resistencia que la del acero al carbono, y son más baratos que los aceros convencionales.
Aceros de media aleación Bajo contenido de carbono (0.2-0.6%). Teniendo
como principales aleantes al cromo, níquel, molibdeno, manganeso, silicio y vanadio. Se emplean para matrices de corte, matrices de estampar, y rodillos de laminar roscas
I. 2 CLASIFICACIÓN SEGÚN LA NORMA AISI ( NORMA AMERICANA)
Aceros de temple al agua W
Aceros para trabajos de choque S
Aceros para trabajos en frío:
Aceros de temple en aceite O
Aceros de media aleación temple aire A
Aceros altos en cromo y en carbono D
Aceros para trabajos en caliente H.
Aceros rápidos:
Aceros al tungsteno T
Aceros al molibdeno M
Aceros para usos especiales:
Aceros de baja aleación L
Aceros al tungsteno F
Aceros para moldes P
1. Aceros de temple al agua
W
Acaparan un crecido porcentaje
de la totalidad de la producción de
aceros para herramientas
En general no contienen elementos
aleantes (algunos llevan pequeñas
cantidades de cromo y vanadio), son
de alto porcentaje de carbono (0.6%-
1.4%). Principalmente interesa la
tenacidad
Las aplicaciones de los aceros para
herramientas son las siguientes:
%C = 0,600.75:
Piezas de máquinas.
Cinceles. Tornillos y
similares, en los que
se necesita una
tenacidad y resiliencia
considerables.
Además de una
dureza media.
%C = 0,75-0.9: .Matrices de forja,
martillos y mazos de fragua.
Matriz para forja :
%C = 0,90-1.10: Para herramientas de
características generales. En las que se
requiera buen equilibrio entre resistencia al
desgaste y tenacidad, tales como brocas.
Cuchillas, cizallas y demás filos para piezas
gruesas.
%C = 1,10-1.30: Brocas
pequeñas. Herramientas
de torno, navajas y
útiles similares para
trabajos ligeros, en los
que hace falta gran
dureza sin demasiada
tenacidad.
2.2 ) ACEROS PARA TRABAJOS DE CHOQUE S
Se han desarrollado para que resistan impactos tanto en frío
como en caliente. Para darles tenacidad se reduce en ellos el
contenido de carbono (0,570, aproximadamente) y se añaden
aleadores formadores de carburo para comunicarles resistencia
a la abrasión, templabilidad y labrabilidad en caliente
Los aceros rápidos se emplean principalmente para herramientas de corte que trabajen metal y para otras aplicaciones en las que haga falta que se retenga la dureza bajo calor rojo. El acero rápido más conocido es la aleación de alto wolframio Tl,llamado también 18-4-I porque su análisis revela un 0,6% de C, un 18% de W, un 4% de Cr y un 1% de Va
Son bajos en C (0.45<C<0.65%), poseen silicio, cromo, tungsteno,
y algunas veces Molibdeno o níquel. Se emplean en la fabricación
de :
matrices de estampar, punzones, cinceles, herramientas
neumáticos y cuchillas de cizallas.
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO A IMPACTOS7 Acero con excelente combinación de
tenacidad y resistencia al desgaste empleado en servicio pesado formado/cortado, dados formadores, cuchillas, punzones, dados cabeceadores en caliente, recortadoras, remachadoras.
S1 acero para punzonar con máxima tenacidad y resistencia al choque, dados cabeceadores para tornillos, cortadores de tubo, brocas para concreto, rodillos expansores, dados formadores, herramientas neumáticas, etc
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO A IMPACTO
TEMPERATURA DE TEMPLE
MEDIO DE ENFRIAMIENTO
REVENIDO
S-7 930-960 aceite-aire 100-400S-1 900-950 aceite 100-400
Aceros s mas importantes
2.3. Aceros para trabajos en frío
2.3.1. Aceros de temple en
aceite (O)
2.3.3. Aceros altos en cromo y en carbono (D)
2.3.2. Aceros de media aleación temple aire (A)
2.3. Aceros para trabajos en frío:
Los aceros para trabajo en frío se usan para el conformado de materiales cuya temperatura de trabajo en superficie es inferior a los 200ºC y se caracterizan por una acusada pérdida de resistencia cuando trabajan a temperaturas por encima de los 300ºC.
Son aceros de muy baja templabilidad, aunque bajo tratamiento térmico pueden adquirir una dureza superficial superior a los 60HRC en profundidades de 3 a 4 mm
2.3.1. Aceros de temple en aceite (O)
Son aceros para herramientas de baja aleación y templados en aceite contienen manganeso y bajas cantidades de cromo, tungsteno, tienen excelentes propiedades de no deformación, son resistentes al doblado, a la distorsión.
La adición de tungsteno y vanadio afinan el grano mejorando la tenacidad de las herramientas, los elementos como el cromo (alfagenos carburigenos) proporcionan carburos con resistencia al desgaste, la presencia de carburos lo hacen que sea menos mecanisables que los aceros al carbono, se utiliza similares a los del tipo (W).
La dureza en servicio debe estar entre (60-64) HRC que se obtienen templando en aceite y revendiéndolos a temperaturas bajas (a temperaturas inferiores a 300ºC)
2.3.2. Aceros de media aleación temple aire (A)
Acero para herramientas que han sido trabajados en frío. Es barato y tiene elevada tenacidad, sacrificando su dureza y resistencia al desgaste.
Son aceros que tienen alta templabilidad con temple al aire, también son llamados indeformables, debido a que no existe deformación con temple en el aire, son aptos sirven para producir con exactitud formas de igual medida se debe al pequeño gradiente de temperatura entre la superficie el centro de la pieza durante el temple al aire.
Usos: en conformado, en acuñado, punzonado, corte, en cilindros de laminación en frio.
Ejemplos: AISI: A2, A3, A4, A5, A6; A7, A8, etc.
2.3.3. Aceros altos en cromo y en carbono( D)
Son aceros que contienen 1.35 a 2.25% de carbono y un 12 % cromo (pueden ubicarse entre los aceros inoxidables martensiticos pero debido a su elevado % de carbono son ledeburiticos) la estructura de estos aceros templados están constituidos por carburos dobles
La combinación del alto carbono y el alto cromo da excelente resistencia al desgaste, buena resistencia a la abrasión y un mínimo cambio convencional, debido a esto, estos aceros se aplica, mucho en dado de punzonado
Pudiendo también contener molibdeno, tungsteno, vanadio y cobalto, se fabrican punzones, mandriles, rodillos de laminar roscas.
Ejemplos: AISI: D2; D3, D4, D5; D7; etc
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN FRIO
D2 empleado en herramientas de alta resistencia al desgaste en combinación con una moderada tenacidad, piezas para cortar, embutir troquelar, rodillos formadores, moldes para porcelanda y refractarios, etc.
D3 Acero de alta resistencia al desgaste y baja tenacidad adecuado para corte de placa delgada, rodillos de trabajo, dados cortadores, cuchillas, peines, punzones, calibradores, dados roscadores.
A2 acero que combina una adecuada tenacidad con buena resistencia al desgaste, dados extrusores, dados cortadores, rodillos formadores, discos cortadores, mandriles, etc.
O1 acero de uso general, buena dureza superficial, resistencia al desgaste adecuada, facil de templar y maquinar, dados p/molde de plastico, dados formadores y dobladores, cuchillas p/papel, rimas, dados acuñadores, etc
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN FRIO TEMPERATURA DE TEMPLE MEDIO DE
ENFRIAMIENTOREVENIDO
D-2 990 - 1050 aire/aceite 100 -400
D-3 940 - 970 aire-aceite-sales 100 -400
A-2 950 - 980 aire-aceite 100 -400
O-1 790 -815 aceite 100 -400
PLATA W-1 760 -845 agua/salmuera 18 0 -340
P20+Ni 815 -840 aceite-sales 100 -500
2.4 . Aceros para trabajos en caliente (H)
Se caracterizan por su buena tenacidad debida a su bajo contenido en carbono, por su dureza en caliente y por una resistencia y maquinabilidad regulares, se templan al aire. Se emplean en la fabricación de matrices, partes móviles de los moldes utilizados en la metalurgia de polvos, moldes para materiales plásticos.
Aceros al cromo (H11 a H16) Aceros al tungsteno (H20 a H26) Aceros al molibdeno (H41 a H43)
Molde para plasticos
ACEROS HERRAMIENTA TRABAJADOS EN CALIENTE
H13
acero con adecuada resistencia al desgaste en caliente, debido a su resistencia a la fatiga térmica, es adecuado para su uso en moldes fundición refrigerados, dados extrusores para aluminio y latón, cuchillas, dados forjadores, etc.
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN CALIENTE
TEMPERATURA
DE TEMPLEMEDIO DE
ENFRIAMIENTO REVENIDO
H-13 995 -1025 aceite/aire 400 - 700
1.1. Aceros rápidos grupo( T y M)
Se desarrollaron para reducirlas cantidades de wolframio y cromo necesarias
para generar las propiedades buscadas. La variedad M2 es actualmente el
acero rápido utilizado con mayor profusión, ya que su mayor contenido de
carbono y composición equilibrada lo dotan de unas propiedades aprovechables
en todas las aplicaciones de corte rápido de tipo general.
Reciben el nombre de aceros rápidos, debido a que la herramientas fabricadas
con estos aceros pueden mecanizar los materiales de una forma mucho más
rápida, es decir, permiten emplear velocidades de corte mucho más elevadas
que las que permiten emplear las herramientas de acero al carbono.
Aceros al tungsteno T.
Aceros al molibdeno M
1.1. Aceros para usos especiales (L y F)´
Aceros al carbono-tugsteno (F), presentan resistencia al desgaste,
utilizados en la construcción de herramientas de bruñir.
Aceros de baja aleación (L), especialmente los que contienen níquel y
destacan por su tenacidad. Utilizadas en la fabricación de herramientas y
piezas sometidas a golpes fuertes.
L6 acero adecuado para inyección de plástico, de fácil soldabilidad, empleado en la industria refractaria, dados cortadores, discos cortadores, dados formadores, sierras de corte de madera, punzones, etc.
Aceros para moldes P
Se utilizan para la
fabricación de troqueles
para la industria de
plásticos, los cuales se
conforman por punzonado
o por un proceso mixto de
punzonadoy mecanizado.
2.8 CUADRO RESUMEN DE APLICACIONES DE ACEROS PARA HERRAMIENTAS
CARACTERISTICAS Y APLICACIONES
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN FRIO
D-2 EMPLEADO EN HERRAMIENTAS DE ALTA RESISTENCIA AL DESGASTE EN COMBINACION CON UNA MODERADA TENACIDAD, PIEZAS PARA CORTAR, EMBUTIR TROQUELAR, RODILLOS FORMADORES, MOLDES PARA PORCELANDA Y REFRACTARIOS, ETC.
D-3 ACERO DE ALTA RESISTENCIA AL DESGASTE Y BAJA TENACIDAD ADECUADO PARA CORTE DE PLACA DELGADA, RODILLOS DE TRABAJO, DADOS CORTADORES, CUCHILLAS, PEINES, PUNZONES, CALIBRADORES, DADOS ROSCADORES.
A-2 ACERO QUE COMBINA UNA ADECUADA TENACIDAD CON BUENA RESISTENCIA AL DESGASTE, DADOS EXTRUSORES, DADOS CORTADORES, RODILLOS FORMADORES, DISCOS CORTADORES, MANDRILES, ETC.
O-1 ACERO DE USO GENERAL, BUENA DUREZA SUPERFICIAL, RESISTENCIA AL DESGASTE ADECUADA, FACIL DE TEMPLAR Y MAQUINAR, DADOS P/MOLDE DE PLASTICO, DADOS FORMADORES Y DOBLADORES, CUCHILLAS P/PAPEL, RIMAS, DADOS ACUÑADORES, ETC.
PLATA W-1
ACERO AL CARBONO QUE ALCANZA DUREZAS DE HASTA 58 – 60 Hrc., DESPUES DE TEMPLADO Y REVENIDO, IDEAL PARA RESORTES, CEPILLOS, POSTES DE TROQUEL, REMACHADORAS, LIMAS, DADOS DE FORJA, BROCAS, PUNZONES, ESQUINADORES, ETC.
P20+Ni ACERO EN EXCELENTE PULIDO PROPIEDADES OPTICAS CON BUEN MAQUINADO, YA NO ES NECESARIO PREMAQUINAR GRANDES PLACAS PARA MANDAR LUEGO A TRATAMIENTO TERMICO. EL CONTENIDO DE NIQUEL AUMENTA LA TEMPLABILIDAD.
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN CALIENTE
L-6
ACERO ADECUADO PARA INYECCION DE PLASTICO, DE FACIL SOLDABILIDAD, EMPLEADO EN LA INDUSTRIA REFRACTARIA, DADOS CORTADORES, DISCOS CORTADORES, DADOS FORMADORES, SIERRAS DE CORTE DE MADERA, PUNZONES, ETC.
H-13
ACERO CON ADECUADA RESISTENCIA AL DESGASTE EN CALIENTE, DEBIDO A SU RESISTENCIA A LA FATIGA TERMICA, ES ADECUADO PARA SU USO EN MOLDES FUNDICION REFRIGERADOS, DADOSE EXTRUSORES PARA ALUMINIO Y LATON, CUCHILLAS, DADOS FORJADORES, ETC.
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO A IMPACTO
S-7 ACERO CON EXCELENTE COMBINACION DE TENACIDAD Y RESISTENCIA AL DESGASTE EMPLEADO EN SERVICIO PESADO FORMADO/CORTADO, DADOS FORMADORES, CUCHILLAS, PUNZONES, DADOS CABECEADORES EN CALIENTE, RECORTADORAS, REMACHADORAS.
S-1 ACERO PARA PUNZONAR CON MAXIMA TENACIDAD Y RESISTENCIA AL CHOQUE, DADOS CABECEADORES PARA TORNILLOS, CORTADORES DE TUBO, BROCAS PARA CONCRETO, RODILLOS EXPANSORES, DADOS FORMADORES, HERRAMIENTAS NEUMATICAS, ETC.
ACEROS HERRAMIENTA ALTA VELOCIDAD
M-2
ACERO ADECUADO PARA HERRAMIENTAS DE CORTE, PUNZONES, BROCAS, MACHUELOS, SEGUETAS, SIERRAS CINTA, END MILLS, RIMAS BURILES, HERRAMIENTAS FORMADORAS, PEINES, MACHUELOS, HERRAMIENTAS PARA MANDRINADO, ETC.
TRATAMIENTOS TERMICOS
TEMPERATURA TEMPLE MEDIO DE ENFRIAMIENTO REVENIDO
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN FRIO
D-2 990-1050 aire/aceite 100-400
D-3 940-970 aire-aceite-sales 100-400
A-2 950-980 aire-aceite 100-400
O-1 790-815 aceite 100-400
PLATA W-1 760-845 agua/salmuera 180-340
P20+Ni 815-840 aceite-sales 100-500
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN CALIENTE
L-6 790-845 aceite 400-650
H-13 995-1025 aceite/aire 400-700
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO A IMPACTO
S-7 930-960 aceite-aire 100-400
S-1 900-950 aceite 100-400
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO A IMPACTO
M-2 1190-1230 aire-aceite-sales 100-700
DESIGNACIÓN DE ACEROS DE HERRAMIENTAS
El sistema de designación establecido por la AISI es de una letra y un número. La letra indica un grupo dentro del cual se ha clasificado el acero y el número designa La composición específica dentro de ese grupo. La composición que se da a cada tipo es solo para su identificación y no implica una especificación del acero.
