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Acero para herramientas A11 | Acero para herramientas A11 PM: características, propiedades y aplicaciones
- John
¿Qué es el acero A11?
AISI A11 es un acero para herramientas de trabajo en frío con alto contenido de carbono y vanadio diseñado para aplicaciones antidesgaste. Tiene una excelente resistencia al desgaste, resistencia a la compresión y alta estabilidad térmica y se utiliza principalmente en aplicaciones de herramientas y matrices de conformado en frío.
Ya sea que trabaje con cargas pesadas o altas temperaturas, el acero A11 de SteelPro garantiza que sus herramientas mantengan un filo afilado y un rendimiento constante a largo plazo.
¿Qué es el acero para herramientas A11 PM?
El acero para herramientas A11 PM (pulvimetalurgia) es una versión del A11 producida mediante el proceso de pulvimetalurgia. Este proceso da como resultado una microestructura más fina y una distribución más uniforme de los elementos de aleación, lo que proporciona al A11 PM una mayor resistencia al desgaste, tenacidad y estabilidad dimensional en comparación con el A11 normal. El A11 PM se utiliza a menudo en aplicaciones de herramientas de alto rendimiento donde se requiere una vida útil prolongada de la herramienta y una mayor precisión.
Al optimizar el proceso, hemos mejorado la capacidad del A11 PM para soportar cargas de impacto y condiciones de trabajo duras. Esto significa que obtendrá un rendimiento más confiable y costos de mantenimiento reducidos.
Acero para herramientas A11 vs. acero para herramientas A11 PM: características
Características del acero para herramientas A11
- Alta dureza: el acero para herramientas A11 de SteelPro está tratado térmicamente a HRC 62-65, lo que proporciona una excelente resistencia al desgaste bajo fuerzas de corte pesadas.
- Buena resistencia al desgaste: los carburos mejoran la resistencia al desgaste y mantienen los bordes de corte afilados.
- Excelente dureza en rojo: Mantiene una alta dureza a altas temperaturas, adecuado para corte a alta velocidad.
- Buena templabilidad: A11 de SteelPro logra un endurecimiento uniforme, lo que extiende la vida útil de la herramienta y mejora la consistencia en varios tamaños de herramientas.
- Maquinabilidad: A pesar de su alta dureza, el A11 de SteelPro aún es fácil de mecanizar mediante rectificado, lo que ofrece flexibilidad para diferentes procesos de herramientas.
Características del acero para herramientas A11 PM
- Alta dureza: puede alcanzar HRC64~67, adecuado para cortar materiales con mayor dureza.
- Buena resistencia al desgaste: los carburos duros proporcionan una alta resistencia al desgaste y reducen los costos de reemplazo.
- Excelente dureza roja: mantiene una alta dureza a 500~600 °C, adecuada para corte a alta velocidad.
- Buena templabilidad: Los elementos de aleación garantizan un endurecimiento uniforme, adecuado para herramientas de varios tamaños.
- Buena tenacidad: Tiene buena tenacidad y puede soportar cargas de impacto sin romperse fácilmente.
Propiedades del material del acero para herramientas A11 frente a las propiedades del material PM A11
Composición química
A11 y A11 PM tienen composiciones químicas similares, pero el proceso de pulvimetalurgia en A11 PM asegura una distribución más fina y uniforme de estos elementos.
| Elemento | Acero para herramientas A11 | Acero para herramientas A11 PM |
| Carbono (C) | 2.4% – 2.5% | 2.45% |
| Cromo (Cr) | 4.75% – 5.75% | 5.25% |
| Vanadio (V) | 9.25% – 10.25% | 9.75% |
| Molibdeno (Mo) | 1.1% – 1.5% | 1.30% |
| Manganeso (Mn) | 0.35% – 0.6% | 0.50% |
| Silicio (Si) | 0.75% – 1.1% | 0.90% |
| Azufre (S) | 0.050% – 0.090% | 0.07% |
| Hierro (Fe) | 78.21% – 81.35% | 78% – 81.4% |
| Fósforo (P) | ≤0.030% | ≤0.030% |
| Tungsteno (W) | ≤0.50% | ≤0.50% |
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Acero para herramientas A11 | Acero para herramientas A11 PM |
| Resistencia a la tracción | 5205 MPa (754900 psi) | 5205 MPa (754900 psi) |
| Límite elástico | No especificado | Mejorado gracias al procesamiento de PM |
| Dureza (Rockwell C) | 59 CRH | 61 HRC (después del tratamiento térmico) |
| Dureza (Brinell) | 248 – 269 (Recocido/Endurecido) | 255 – 277 (Recocido) |
| Módulo de elasticidad | 200 GPa (29000 ksi) | 221 GPa (32100 ksi) |
| Izod Impact (sin muescas) | 39,3 J (29 libras-pie) | 39,3 J (29 libras-pie) |
| Abrasión | 12 (resistencia al desgaste) | 12 (resistencia al desgaste) |
| Resistencia a la compresión | Alta | Mayor debido a una microestructura más fina |
Propiedades físicas
El acero para herramientas A11 PM de SteelPro está diseñado teniendo en cuenta el mecanizado de alto rendimiento y ofrece claras ventajas sobre el acero A11 PM convencional en aplicaciones críticas.
| Propiedad | Acero para herramientas A11 | Acero para herramientas A11 PM |
| Densidad | 7,39 g/cm³ (0,267 lb/pulg³) | 7,42 g/cm³ (0,2681 lb/pulg³) |
| Punto de fusión | 1450 °C – 1510 °C (2642 °F – 2750 °F) | 1450 °C – 1510 °C (2642 °F – 2750 °F) |
| Conductividad térmica | 20,39 W/m·K a 20 °C (68 °F) | 26 W/m·K a 20 °C (68 °F) |
| Capacidad calorífica específica | 0,460 J/g·°C (0,110 BTU/lb·°F) | 0,460 J/g·°C (0,110 BTU/lb·°F) |
| Expansión térmica | 10,72 µm/m·°C (@ 20 – 93°C) | 10,7 µm/m·°C (@ 20 – 93 °C) |
| 11,1 µm/m·°C (@ 20 – 260°C) | 11,1 µm/m·°C (@ 20 – 260°C) | |
| 11,8 µm/m·°C (@ 20 – 427 °C) | 11,8 µm/m·°C (@ 20 – 427 °C) | |
| 12,3 µm/m·°C (@ 20 – 593 °C) | 12,3 µm/m·°C (@ 20 – 593 °C) |
Mecanizado de acero para herramientas A11 y acero para herramientas A11 PM
Tratamiento térmico del acero para herramientas A11
Nuestro acero para herramientas A11 es famoso por su excelente resistencia al desgaste y dureza, pero mecanizarlo puede resultar un poco complicado debido a su dureza después del tratamiento térmico. Así es como manejamos el proceso:
- Precalentar: calentar a 1500 °F (820 °C), seguido de 1800 °F – 1850 °F (980 °C – 1010 °C) para garantizar un calentamiento uniforme y reducir el estrés térmico.
- Austenitizar: Calentar a 1850 °F – 2150 °F (1010 °C – 1175 °C) durante 30-45 minutos para transformar la microestructura en austenita.
- Enfriar: Enfriar en sal, aceite o atmósfera a 1000 °F – 1100 °F (540 °C – 595 °C) y enfriar con aire a menos de 125 °F (50 °C).
- Templado: Templar a 1000°F – 1100°F (540°C – 593°C) durante 2 horas, mínimo 2 ciclos.
- Alivio de tensiones: calentar a 621 °F – 677 °F (1150 °C – 1250 °C) y enfriar lentamente para aliviar las tensiones de mecanizado. El acero para herramientas A11 tiene una clasificación de maquinabilidad de 35-40% en su estado recocido. Debido a su dureza después del tratamiento térmico, el mecanizado puede ser un desafío y puede requerir herramientas de carburo u otros materiales de herramientas de alto rendimiento.
Otros mecanizados
- Soldadura: si bien la soldadura A11 no es ideal debido a su estructura de grano fino, se puede realizar con la preparación adecuada. Precalentamos a 1000 °F – 1100 °F (540 °C – 595 °C), utilizamos relleno de endurecimiento por aire y templamos después de la soldadura a 1550 °F (845 °C).
- Tratamiento de superficie: Para un mejor rendimiento, utilizamos nitruración (para dureza), recubrimiento de TiN (para reducir la fricción) y templado con vapor (para aliviar la tensión).
Consideraciones: Para obtener mejores resultados, recomendamos velocidades de mecanizado más lentas y velocidades de avance más altas para controlar el desgaste y mantener la vida útil de la herramienta.
Tratamiento térmico del acero para herramientas A11 PM
El A11 PM, gracias a su proceso de pulvimetalurgia, ofrece propiedades superiores para herramientas de alto rendimiento. Así optimizamos su mecanizado:
- Precalentar: Primero precalentar a 1500 °F – 1550 °F (820 °C – 845 °C), luego a 1800 °F – 1850 °F (1010 °C – 1040 °C).
- Austenitizar: calentar a 1850 °F – 2150 °F (1010 °C – 1175 °C) durante 30-45 minutos, óptimo a 2050 °F (1120 °C) para RC 60-62.
- Enfriar: Enfriar en sal, aceite o atmósfera a 1000 °F – 1100 °F (540 °C – 595 °C), luego enfriar al aire o calentar a mano.
- Revenido: Revenido a 1000°F (540°C) durante 2 horas, mínimo 2 ciclos, triple revenido si se austeniza a 2000°F (1095°C).
- Alivio de tensiones: Material recocido: calentar a 1100 °F – 1300 °F (595 °C – 740 °C), Material endurecido: calentar a 25 °F por debajo de la temperatura de templado original.
- Tratamiento criogénico: se aplica después del templado para mejorar la estabilidad dimensional convirtiendo la austenita retenida en martensita.
Otros mecanizados
- Soldadura: Soldar A11 PM también es un desafío, pero es posible hacerlo con precalentamiento a 1000 °F (540 °C), utilizando relleno de endurecimiento al aire y un tratamiento térmico posterior a la soldadura a 1550 °F (845 °C).
- Tratamiento de superficie: Para A11 PM, recomendamos nitruración para obtener una capa dura uniforme, recubrimiento de TiN para reducir la fricción y tratamiento criogénico para aumentar la resistencia al desgaste.
Consideraciones: El A11 PM se puede mecanizar a velocidades más altas en comparación con el A11, con menor desgaste de la herramienta, lo que lo convierte en una opción más eficiente para aplicaciones de herramientas de alto rendimiento.
Aplicaciones del acero para herramientas A11 y del acero para herramientas A11 PM
Aplicaciones del acero para herramientas A11
El acero para herramientas A11 de SteelPro Group ofrece resultados superiores en todas las industrias que exigen durabilidad y confiabilidad. Algunos usos comunes son:
- Herramientas para trabajo en frío: El A11 de SteelPro se destaca en matrices de troquelado, conformado y perforación, ofreciendo alta resistencia al estrés y un rendimiento duradero, reduciendo el tiempo de inactividad.
- Moldes de inyección de plástico: A11 es ideal para moldes de inyección de gran volumen, soportando ciclos de moldeo continuos y minimizando el desgaste de las herramientas.
- Matrices de extrusión en frío: un material confiable para matrices de extrusión en frío resistentes al desgaste y de alta resistencia en las industrias automotriz y aeroespacial.
- Matrices de corte y hojas de corte: A11 ofrece corte y modelado precisos en matrices de corte y hojas de corte, lo que garantiza precisión y confiabilidad.
- Herramientas de compactación de polvo: A11 es perfecto para herramientas de compactación de polvo, ofreciendo dureza y estabilidad bajo alta presión.
- Insertos de desgaste: la excelente resistencia al desgaste del A11 lo convierte en la opción ideal para insertos de desgaste, lo que reduce los cambios de herramientas y el tiempo de inactividad.
Aplicaciones del acero para herramientas A11 PM
En SteelPro Group, utilizamos acero para herramientas A11 PM para satisfacer las necesidades de las industrias que requieren una durabilidad y precisión extremas. Las aplicaciones comunes incluyen:
- Herramientas de corte: La excelente tenacidad y resistencia al desgaste del A11 PM extienden la vida útil de la herramienta y mejoran la eficiencia de corte, especialmente para mecanizar materiales duros como acero inoxidable y aceros para herramientas.
- Moldes de alto rendimiento: A11 PM es ideal para aplicaciones de alta precisión como moldes de inyección de plástico y fundición a presión, mejorando la estabilidad dimensional y la precisión.
- Mecanizado de alta velocidad: Las herramientas fabricadas con A11 PM están diseñadas para cortes de alta velocidad, proporcionando resistencia y estabilidad para tareas pesadas, al tiempo que reducen los costos de mantenimiento y reemplazo.
- Herramientas para trabajo en frío: Con una resistencia al desgaste y una tenacidad superiores, el A11 PM se destaca en aplicaciones de trabajo en frío extremo, como matrices de extrusión y conformado en frío, y en el manejo de alta presión y desgaste.
- Herramientas de extrusión y estampado: A11 PM ofrece una durabilidad y precisión excepcionales en extrusión y estampado, lo que garantiza una larga vida útil de la herramienta y un tiempo de inactividad mínimo en entornos de producción exigentes.
- Cuchillas de corte para trabajos pesados: A11 PM es la opción ideal para las cuchillas de corte utilizadas en condiciones de alta carga y alto desgaste, como en acerías y fabricación de automóviles.
Acero para herramientas A2 frente a A11
Ambos son aceros para herramientas de trabajo en frío, pero existen diferencias notables:
Acero para herramientas A2: Conocido por su buena resistencia al desgaste, Acero A2 Se utiliza a menudo en herramientas sujetas a un desgaste moderado. Se endurece al aire, pero carece del alto contenido de vanadio del A11, lo que limita su tenacidad.
Acero para herramientas A11: El A11 tiene una resistencia al desgaste y una tenacidad superiores debido a su alto contenido de vanadio, lo que lo hace ideal para aplicaciones más exigentes, especialmente en aplicaciones de herramientas y conformado en frío.
Proveedor y fabricante de acero para herramientas A11
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