Acero al Carbono
Composición: Fe + C (0,7 a 1,5 %). Si: 0,1 a 0,4% Mn: 0,1 a 0,4%
Características: Gran tenacidad. Pierden su dureza a partir de 200º de temperatura y resistencia al desgaste a grandes velocidades.
Aplicación: No se utilizan salvo casos excepcionales.
Acero Rápido (HSS)
Composición: Aceros aleados al molibdeno (10% Mo + Cr V Tg Co) ó al Tungsteno (12-18% W + Cr V Co)
Características: Pierden su dureza a partir de 600º de temperatura. Alta resistencia al desgaste y tenacidad. Poco costosos. Aumentan la velocidad un 100% respecto a la de los aceros al C.
Aplicación: Herramientas de forma, brocas, terrajas, machos de roscar, fresas, troqueles, etc.
Metal Duro Sin Recubrir
Composición: Se obtiene por sinterización de polvos de carburos a 1400º. Tipo de partícula dura: NbC, TaC, TiC, WC.
Características: Pierden su dureza a partir de 1200º. Gran resistencia al desgaste (10 veces la del acero). Tenacidad similar a la del acero.
Aplicación: Se utilizan en gran cantidad de herramientas.
Terminología
- P01-50 (↑Resistencia al Desgaste, ↓Tenacidad): Mecanizado de materiales de viruta larga: aceros, aceros fundidos, y fundiciones maleables.
- M01-50 (↑Resistencia al Desgaste, ↓Tenacidad): Mecanizado de materiales más difíciles: aceros inoxidables.
- K01-50 (↑Resistencia al Desgaste, ↓Tenacidad): Mecanizado de materiales de viruta corta: fundición gris, coquilla y maleable de viruta corta.
Clasificación por Material:
- P: acero, acero fundido, fundición maleable de viruta larga
- M: acero inoxidable
- K: fundición
- H: acero templado (materiales endurecidos)
- S: aleaciones termorresistentes, aleaciones de Titanio
- N: materiales no férreos (aluminio, bronce, plástico, madera…)
Metal Duro Recubierto
Composición: Con recubrimiento (75%). ↑resistencia al desgaste: ↑2-3 veces vida hta. Conjunto de Capas (2÷15μm) por PVD (deposición física al vapor) o CVD (deposición química al vapor)
- TiC: ↑ resistencia al desgaste de flanco
- Al2O3: ↑ resistencia a reacciones químicas, resistencia a altas temperaturas y desgaste de flanco y cráter.
- NBC, TiN: dificulta la craterización y el filo recrecido (coeficiente de fricción bajo)
Características: Dureza elevada, estabilidad química, baja conductividad térmica, buena adhesión y poca porosidad.
Cermets
Metales duros cuyas partículas duras están formadas por TiC, TiCN o TiN. Son un producto pulvimetalúrgico. Se aplican en acabados y en fresados y mecanizado de inoxidables.
Características: Alta resistencia al desgaste de incidencia y en cráter. Alta estabilidad química y resistencia al calor. Poca tendencia a formar filo de aportación. Poca tendencia al desgaste por oxidación.
Aplicación: Para trabajar donde el criterio de operación sea ACABADO Y PRECISIÓN. Condiciones de mecanizado estables y sin cortes ininterrumpidos fuertes.
Cerámicas
Composición: Base Al2O3 y Si3N4. Se clasifican en PURA, MIXTA y REFORZADA (whisker: fibras de SiC)
Características: Sustituye al rectificado en el mecanizado de aceros endurecidos. Buena estabilidad química. Buena resistencia al desgaste. Mantiene la dureza en caliente. Menor tendencia a formar filo recrecido. Idónea para cortes ligeros de desbaste y cortes de acabado de alta velocidad.
Aplicación: Al2O3 + TiC tiene un buen campo de aplicación: Fundiciones grises, aleaciones termorresistentes y aceros y fundiciones endurecidas.
Nitruro de Boro Cúbico (CBN)
El más duro después del diamante. Se obtiene por sinterización bajo presión ligando una capa de 0,5 a 1 mm de CBN policristalino a un sustrato de carburo. El carburo le proporciona resistencia al choque y la capa de CBN una muy alta resistencia al desgaste. Muy inerte a las reacciones y a la oxidación. Son frágiles (tenacidad pobre).
Características: Ideales para mecanizar materiales duros. Excelentes acabados superficiales -Ra0,3 micras y Tolerancias de +/- 0.01 mm. Para evitar roturas por golpe térmico debe de realizarse el mecanizado en seco.
Aplicaciones típicas: Aceros forjados, aceros y fundiciones endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con Co y Fe, aleaciones de alta resistencia al calor. Requiere buena rigidez en las máquinas.
Diamante
Cristales sintéticos muy pequeños, fundidos en un proceso de alta presión y alta temperatura para formar espesores entre 0,5 y 1 mm. La orientación de los cristales evita la propagación de grietas mejorando la tenacidad.
Características: El más duro. Baja fricción. Alta resistencia al desgaste. Mantenimiento del filo afilado. Muy buen acabado superficial y exactitud.
Aplicación: Para operaciones de corte ininterrumpido en acabado. Evitar mecanizar aceros simples al C, y a base de Ti, Ni y Co por su gran afinidad química.
Orden de Propiedades
Dureza (Orden 1): Diamante, CBN, Cerámicas, Carburo Recubierto, Carburo Sin Recubrir, Aleaciones de cobalto, Aceros rápidos, aceros al carbono.
Tenacidad (Orden 2): Aceros, aceros rápidos, aleaciones cobalto, carburo sin recubrir, carburo recubierto, cerámicas, CBN, Diamante.
Resistencia al Impacto (Orden 2), Resistencia al Desgaste (Orden 1), Resistencia al Desportillamiento (Orden 2), Velocidad de Corte (Orden 1), Resistencia al Choque Térmico (Orden 2), Costo del Material (Orden 1)