Aceros para Herramientas

Aceros para Trabajo en Frío

Aceros de Herramientas de Temple al Agua: Grupo W

Este grupo es el más utilizado cuando se busca resistencia al desgaste, pero no se requiere resistencia a temperaturas elevadas. Está compuesto principalmente por aceros al carbono, aunque algunos con mayor contenido de carbono pueden contener pequeñas cantidades de cromo (Cr) y vanadio (V) para aumentar la templabilidad y mejorar la resistencia al desgaste. El porcentaje de carbono (%C) varía de 0,6% a 1,4%, y dependiendo de su cantidad, se utilizan para diferentes aplicaciones:

• 0,6% a 0,75% C: Se utiliza cuando la tenacidad es prioritaria (por ejemplo, en martillos).
• 0,75% a 0,95% C: Se emplea cuando se necesita una combinación de tenacidad y dureza (por ejemplo, en cinceles).
• 0,95% a 1,4% C: Se elige cuando se exige una alta resistencia al desgaste y se requiere que las herramientas mantengan su filo (por ejemplo, en herramientas para madera y brocas).

El doble revenido mejora la resistencia mecánica. Primero, se solubiliza la austenita, formando carburos, martensita y austenita retenida. En el primer revenido, se forman más carburos, y la austenita retenida se libera de tensiones, transformándose en martensita y martensita revenida. Con el segundo revenido, la martensita que provenía de la austenita retenida se transforma en martensita revenida, lo que aumenta la dureza del material.

En resumen, un menor porcentaje de carbono proporciona mayor tenacidad, mientras que un mayor porcentaje de carbono mejora la resistencia a la abrasión. Su tratamiento térmico típico es el temple en agua, que produce una superficie dura de martensita y pequeños glóbulos de cementita, con un núcleo tenaz. Sus propiedades principales son:

• Buena maquinabilidad.
• Buena resistencia a la descarburación.
• Baja resistencia en caliente, ya que sus propiedades disminuyen al aumentar la temperatura.
• Bajo coste, debido a la baja cantidad de aleantes.
• Baja resistencia al desgaste y templabilidad, ya que son propensos a agrietarse durante el temple.

Aceros de Herramientas de Temple en Aceite: Grupo O

Estos aceros contienen elementos aleantes que mejoran la templabilidad. Su porcentaje de carbono varía entre 0,9% y 1,2%. Poseen características como:

• Buena resistencia al desgaste.
• Buena maquinabilidad.
• Buena resistencia a la descarburación.
• Tenacidad regular.
• Baja dureza en caliente, similar a los aceros de temple al agua.

Durante el tratamiento térmico, es menos probable que se doblen, alabeen, retuerzan, deformen o agrieten. Se utilizan en aplicaciones donde la resistencia al desgaste y la tenacidad son importantes, como en terrajas (para roscar), rodillos de laminación y roscas.

Aceros de Herramientas de Temple al Aire: Grupo A

Contienen elementos aleantes y un elevado contenido de carbono (1% a 2,45%). El aumento del contenido de elementos aleantes incrementa la capacidad de temple, es decir, poseen una buena templabilidad. Los cambios dimensionales durante el temple son aproximadamente un cuarto de los que se producen en el temple en aceite. En secciones gruesas, pueden aparecer precipitaciones de carburos, formación de bainita y austenita retenida. Para evitarlo, se realiza un temple en baño de sales seguido de un enfriamiento a temperatura ambiente (tiempos más largos). Estos aceros presentan una buena resistencia al desgaste debido a la presencia de carburos que les aportan tenacidad. La maquinabilidad varía entre mala y regular. Se utilizan cuando se requiere una gran tenacidad y una buena resistencia a la abrasión.

Aceros Altos en Cromo y Carbono: Grupo D

Su contenido de carbono oscila entre 1,5% y 2,35%, y el contenido de cromo es de aproximadamente 12%, aunque también pueden contener otros elementos. El molibdeno (Mo) aumenta la templabilidad y la tenacidad, pero apenas afecta al tamaño de grano. El vanadio (V) afina el grano y disminuye considerablemente la templabilidad (porque estabiliza la austenita), pero aumenta la tenacidad y reduce la austenita retenida. Para evitar cambios dimensionales, se realiza un calentamiento y un temple escalonado para lograr la homogeneización de la pieza y evitar grietas. También se pueden utilizar baños de sales o atmósferas controladas para aliviar tensiones. Si hay muchos aleantes, la martensita puede contener austenita retenida, que durante el primer revenido se transforma en martensita, y en el segundo revenido, esta martensita se convierte en martensita revenida. En ocasiones, se producen endurecimientos secundarios por precipitación de carburos. La matriz es martensítica. La combinación de carbono y cromo en cantidades elevadas proporciona una excelente resistencia al desgaste y a la abrasión. El elevado porcentaje de cromo proporciona una gran resistencia a altas temperaturas. Se utilizan en herramientas de alta precisión, como punzonadoras, barras, tubos, rodillos de laminación y roscas, donde se requiere estabilidad dimensional y resistencia al desgaste.