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9.ACEROS ALEADOS PARA HERRAMIENTAS

Consideraciones generales. La elaboración de aceros aleados de características especiales para la fabricación de herramientas, ha adquirido un gran desarrollo, debido en parte a las demandas de los fabricantes que exigen herramientas de características cada vez mas elevadas para acelerar los ciclos de trabajo y aumentar y elaborar la producción.Dentro de este grupo se pueden hacer las siguientes subdivisiones:

1. aceros indeformables2. aceros para herramientas de choque3. aceros para trabajos en caliente4. aceros aleados para herramientas de corte

9.1-Aceros indeformables

La indeformabilidad de estos aceros se debe a su gran templabilidad, que permite templar en aceite o en aire.Tiene una gran resistencia al desgaste, debido a la presencia de carburos en su estructura.La dureza media obtenida en estos casos es de 60-65 Hrc

9.1.1-Tratamientos térmicos.

Se recomienda calentar hasta 750-800ºC, deteniendo entonces la elevación de la temperatura hasta uniformarla en toda la pieza y entonces subir hasta la temperatura máxima. Con este procedimiento se puede hacer mas corta la permanencia a la temperatura de temple o forja.

Recocido: los aceros al manganeso se calientan a 830ºC, enfriando lentamente a menos de 15º por hora hasta 500ºC. A partir de esta temperatura se puede enfriar al aire.La dureza después del recocido es de 200-240 HB.

Temple: los aceros al Cr-Mn se calientan para el temple a 800ºC y se enfrían en aceite.Los aceros al 12% de Cr se calientan hasta 850ºC para igualar la temperatura en toda la pieza y después se sube la temperatura a 980ºC para las piezas pequeñas y a 1050ºC para las grandes, enfriando en aceite.Los calentamientos deben ser hechos a la temperatura señalada y durante el tiempo necesario para obtener una suficiente difusión de los carburos en los aceros al 12% de Cr, pues en caso contrario la austenita formada sera pobre en carbono y la martensita obtenida en el temple sera poco dura.Por otra parte recomienda no pasar de las temperaturas indicadas pues se correría el riesgo de quemar el acero en las aristas delgadas.

Revenido: los aceros al Cr-Mn se revienen a 200ºC durante 1 a 5 horas, según el tamaño de las piezas, enfriando al aire. Aíi quedan las piezas con 60-62HRc.En los aceros al 12% de cromo, la dureza obtenida en el revenido depende de la temperatura de temple, observandose además que si el temple se ha verificado a mas de 1000ºC, la curva de revenido presenta una anomalía debido a una dureza secundaria que se presenta entre 550 y 650ºC.En general estos aceros se revienen también entre 200 y 300ºC resultando durezas de 62-64 HrcSi se desean reducir las deformaciones al mínimo, se revienen de 300 a 400ºC, obteniendose una dureza de 58 Hrc

9.2-Aceros para herramientas de choque.

Las características que interesan en estos aceros son, una la dureza y otra la tenacidad.Los aceros especialmente empleados para estos trabajos son los aceros al Cr-W, cuya tenacidad es extraordinaria aun a la máxima dureza.


A las herramientas neumáticas fabricadas con estos aceros se les da a veces un doble temple.Primero se templan y revienen entre 400 y 600ºC y después se vuelven a calentar la zona de trabajo, se templa en aceite y se reviene la pieza a 220ºC. Así se consiguen de 55 a 60 Hrc en la zona de trabajo y de 45-50 Hrc en el resto de la pieza pero con una tenacidad mas elevada.También se acostumbra a calentar de entre 20 a 25ºC más en la zona de trabajo que en el núcleo de la pieza, enfriandola en aceite y el resto de la pieza en agua. Se reviene después toda la pieza a 200ºC y queda con 55 Hrc y el resto con unos 35 Hrc.El recocido de estos aceros se realiza a 800ºC enfriando lentamente hasta 500ºC y luego al aire. La dureza obtenida es de 200-220 Brinell.

9.3-aceros para trabajar en caliente.

Se considera que una herramienta trabaja en caliente cuando su temperatura de trabajo se eleva por encima de los 200ºC.Entre las herramientas para trabajar en caliente pueden citarse las dedicadas a la fabricación de tornillos, remaches, bulones, etc, estampas para la fabricación de piezas de automóviles y aviones, como vielas, cigüeñales, discos de turbinas, etc.las características que interesan en los aceros de herramientas para trabajos en caliente son:1. la dureza y la resistencia en caliente, elevadas.2. La tenacidad grande para soportar los choques.3. Gran resistencia al desgaste.4. Templabilidad grande.5. Resistentes a los cambios bruscos de temperatura.


Tanto en forja como en temple deben calentarse escalonadamente.Primero se calientan a 800ªC hasta que se iguale la temperatura en toda la masa del acero y después se sube a la temperatura máxima.La forja se verifica a unos 1100ºC enfriando después lentamente en cenizas.

Recocido: se realiza entre 825 y 850ºC debiendo permanecer a estas temperaturas unos 2 minutos por mm de espesor o diámetro de la pieza, enfriandolo hasta 500ºC a razón de 10º por hora con lo que se consigue bajar la dureza a 200-240 Brinell.Se utiliza también el recocido isotérmico, pasando las piezas calentadas a 850ºC a otro horno a 700ºCdonde se mantienen hasta la transformación de la austenita, obteniendose las mismas durezas en menos tiempo.

Temple: se hace un pre calentamiento a 800ºC manteniendo las piezas a esa temperatura 1 minuto por mm de espesor o diámetro de la pieza.Después se sube a 1100ºC y se enfría en aceite o mejor en baño de sales a 500ºC sobre todo si las piezas son de formas complicadas, evitando así la formación de grietas.

Revenido: si las piezas se enfrían en sales en el temple, no hace falta revenido, pero si se enfrían en aceite se revienen a 500ºC con enfriamiento al aire, quedando las piezas con unas durezas de 40-50HRc.

9.4-aceros aleados para herramientas de corte

Sus características son muy parecidas a los aceros al carbono para herramientas pero mejoradas por los elementos de aleación, principalmente por Cr, W, Mo, y Va.El Cr afina el grano, mejora su templabilidad, y sus carburos adquieren mayor resistencia al desgaste.El W afina el grano también, mejora sus cualidades de corte sobre todo en caliente y aumenta la resistencia al desgaste.El Mo mejora la templabilidad.El Va afina el grano.

9.4.1-Tratamientos térmicos

Forja: se calienta entre 900-1100ºC enfriandolos en cenizas para evitar que templen.

Recocido: se efectúa a 875ºC enfriando en el horno a 10ºC por hora hasta 600ºC.

Temple: se calienta a 1150ºC enfriando en aceite salvo piezas muy pequeñas que puedan enfriare al aire.

Los calentamientos en estos aceros son muy lentos ya que el coeficiente de transmisión de calor es inferior al de los demás aceros debiendo durar casi el doble de tiempo.

La elevación de la temperatura para forja y temple debe hacerse en dos etapas. Una hasta 800ºC manteniendo esta temperatura hasta que sea uniforme en toda la pieza y otra a la temperatura máxima, permaneciendo en ella las piezas el menor tiempo posible.

10.1-Aplicaciones

Aplicaciones:Para matrices y cortantes de formas complicadas, elevada dureza y gran resistencia al desgaste, para trabajos en grandes series, pero no sometidas a esfuerzos de flexión, cuchillas circulares y de cizalla, machos, peines de roscar, escariadores, matrices de acuñación, calibrado a prensa en frío, moldes para plásticos.

10.2-Composicion química

10.ACERO INDEFORMABLE ( F-521)

10.3-Propiedades mecánicas

Densidad, ρ [Kg/dm3]

7.80Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de alta aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. 7.72- 8.00Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

Modulo de elasticidad (GPa):

190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de alta aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. 190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

Coeficiente de Poisson, ν:

0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de alta aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

10.4-Equivalencias oficiales.

10.5-Tratamientos termicos

TRATAMIENTO TEMPERATURA (ºC) ENFRIAMIENTO

Forja 1100-900 Cenizas

Normalizado

Recocido 860-880 Horno

Cementación

Nitruración

Temple 940-980 Aceite, aire o sales

Revenido

11.ACERO PARA TRABAJO EN FRIO ( F 522 )

11.1-Aplicaciones

11.2-Composicion quimica

11.3-Caracteristicas mecanicas


7.67- 7.84Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

7.72- 8.00Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.




Normalizado 830-850 Aire

Recocido de ablandamiento 700-720 Horno

Cementación

Nitruración

Temple 790-810 Aceite o sales

Revenido 160-250 Aire

11.5-Equivalencias oficiales

12-ACERO INDEFORMABLE BAJO EN Cr PARA TRABAJOS EN FRIO ( F523 )

12.1-Aplicaciones







ñ 190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. -

- Diagrama tension-deformacion




Normalizado 840-860 Aire

Recocido de ablandamiento 730 Horno

Cementación

Nitruración

Temple 840-850 Agua o Aceite



13.ACERO PARA HERRAMIENTAS PARA TRABAJOS DE CHOQUE ( F-524 )

El acero F-524 es utilizado para:

-


Buriles



7.85Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.



200-207Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

http://www.lamaneta.com/restauracion/aceros/aceros.cgi?uso=Buriles



Normalizado


Cementación

Nitruración

Temple 910-940 Aceite



ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

13.3-Tratamientos térmicos


14-ACERO RESISTENTE PARA TRABAJO DE CHOQUE (F-525 )



14.2-Propiedades mecanicas Densidad, ρ [Kg/dm3]

7.85Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 7.72- 8.00Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


ñ 200-207Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

14.3Tratamientos termicos



Normalizado


Cementación

Nitruración



14.4Equivalencias oficiales

15.ACEROS PARA TRABAJOS EN CALIENTE ALTOS EN W ( F 526 )


-


15.2-Propiedades mecanicas


7.85Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 7.72- 8.00Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


200-207Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.

0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


ACEROS PARA TRABAJOS EN CALIENTE BAJOS EN W ( F-527 )

16.1Composicion quimica



Normalizado


Cementación

Nitruración

Temple 1120-1170 Aceite Aire o Sales


15.3-Tratamientos térmicos.










0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño

16.3-Tratamiento térmico



Normalizado


Cementación

Nitruración





7.80Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de alta aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.



200-207Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de alta aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.



0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros medio en carbono, de alta aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


17.ACERO DE CORTE NO RAPIDO DE GRAN DUREZA (F-531)


-

17.1-Composición

Escariadores




Normalizado 840 Aire


Cementación

Nitruración





-Avellanadores-Escariadores-Macetas-Terrajas-Tijeras

18.1-Composición química

18.ACERO DE CORTE RAPIDO ( F532 )

18.2-Propiedades mecanicas.





190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.



0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.





Normalizado 850 Aire


Cementación

Nitruración

Temple 800-820 Agua



-


19.ACERO EXTRADURO ( F533 )






ñ 190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.




Normalizado


Cementación

Nitruración

Temple 780-800 Agua



20.ACERO SEMIRAPIDO PARA HERRAMIENTAS (F534)

20.1-Aplicaciones

-cuchillas para estirar-cuchillas redondas-fresas para rayado de cañones








Normalizado


Cementación

Nitruración








21.ACERO RESISTENTE A LA CORROSION ( F535)

21.1-Aplicaciones


-Cuchillos-Facas-Floretes-Machetes-Navajas-Tenedores




7.61- 8.10Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros inoxidables. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.



190-215Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros inoxidables. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. 1 90-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros inoxidables. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. ñ 0.27-0.30Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.




Normalizado


Cementación

Nitruración




22.ACERO INDEFORMABLE PARA TRABAJOS EN FRIO F 536

22.1-Aplicaciones

-Matrices-Punzones-Machos de roscar





Normalizado


Cementación

Nitruración

Temple 950-980 Aceite y Aire




7.67- 7.84Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La

norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño. 7.72- 8.00

Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.


190-210Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para aceros altos en carbono, de baja aleación. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.






23.ACEROS PARA HERRAMIENTAS DE TRABAJO ENCALIENTE ( F537 )

23.1-Aplicaciones

-Cuchillas para corte en caliente-Fabricacion de bastagos-Matrices








190-210

Comentario: Valor de característica (propiedad) típico para acero para herramientas. La norma no proporciona este valor, es indicativo y no puede ser usado para objetivos de diseño.







Normalizado


Cementación

Nitruración




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