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Acero para herramientas ASTM A6: propiedades, tratamiento térmico y usos
- John
El acero para herramientas A6 se destaca en aplicaciones que requieren precisión, tenacidad y estabilidad dimensional. Se utiliza comúnmente para troqueles, herramientas de conformado y moldes. Este artículo analiza en profundidad sus propiedades, tratamiento térmico y diversas aplicaciones para demostrar por qué el acero A6 es una opción confiable.
¿Qué es el acero para herramientas A6?
El acero para herramientas A6 es un acero para herramientas de trabajo en frío de aleación media, endurecible al aire, conocido por su estabilidad dimensional, tenacidad y resistencia moderada al desgaste. El A6 se utiliza para troqueles de corte, herramientas de conformado y moldes de plástico, donde la precisión y la resistencia a la fatiga térmica son fundamentales. El A6 endurecido alcanza 61-62 HRC, con mayor tenacidad que las aleaciones resistentes al desgaste como el D2.
SteelPro Group ofrece acero para herramientas A6, equivalente a UNS T30106 y conforme a las normas ASTM A681. Las formas más comunes incluyen barras redondas, barras planas y placas de acero para herramientas A6.
Composición química del acero para herramientas A6
El acero para herramientas A6 combina un contenido moderado de carbono (C) para lograr dureza con cromo (Cr) y molibdeno (Mo) para lograr resistencia y resistencia al calor. El manganeso (Mn) aporta tenacidad, mientras que un bajo contenido de fósforo (P) y azufre (S) garantiza la limpieza.
La siguiente tabla describe su composición química.
| Elemento | Composición (%) |
| Carbono (C) | 0.65 – 0.75 |
| Cromo (Cr) | 1.05 |
| Hierro (Fe) | 94, como saldo |
| Manganeso (Mn) | 2.15 |
| Molibdeno (Mo) | 1.05 |
| Fósforo (P) | ≤ 0.030 |
| Silicio (Si) | ≤ 0.50 |
| Azufre (S) | ≤ 0.030 |
Propiedades mecánicas del acero para herramientas A6
El acero para herramientas A6 exhibe alta dureza y resistencia al desgaste, junto con buena tenacidad y maquinabilidad moderada, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren durabilidad y precisión.
La siguiente tabla describe las propiedades mecánicas específicas como referencia.
| Propiedad | Valor (métrico) | Valor (Imperial) |
| Dureza (Rockwell C) | 61 – 62 | 61 – 62 |
| Módulo elástico | 200 GPa | 29000 ksi |
| Módulo volumétrico | 160 GPa | 23200 ksi |
| Módulo de corte | 77,0 promedio de calificaciones | 11200 ksi |
| Coeficiente de Poisson | 0.3 | 0.3 |
| Maquinabilidad | 65 % | 65 % |
- La maquinabilidad se basa en acero para herramientas de carbono.
- El módulo de corte se estima a partir del módulo elástico.
Propiedades físicas del acero para herramientas A6
El acero para herramientas A6 se caracteriza por una alta densidad, una excelente conductividad térmica y un coeficiente de expansión térmica estable, lo que garantiza la fiabilidad dimensional a distintas temperaturas. Su calor específico y su resistividad eléctrica contribuyen además a su idoneidad para aplicaciones industriales de alto rendimiento.
La siguiente tabla resume sus propiedades físicas clave como referencia.
| Propiedad | Valor (métrico) | Valor (Imperial) |
| Densidad | 7,83 g/cm³ | 0,283 lb/pulg³ |
| Peso específico | 7.83 | 7.83 |
| Módulo de elasticidad | 207 GPa | 30 x 10³ ksi |
| Coeficiente de dilatación térmica | 11,5 x 10⁻⁶ /°C (20-100°C) | 6,39 x 10⁻⁶ /°F (68-212°F) |
| Conductividad térmica | 24,9 W/m-K | 172,7 BTU·pulgada/pie²·h·°F |
| Capacidad calorífica específica | 460 J/kg-K | 0,11 BTU/lb-°F |
| Resistividad eléctrica | 0,00065 Ω·cm | 25,6 μΩ·pulgada |
- Los valores proporcionados son típicos para el acero para herramientas A6 y pueden variar según las condiciones específicas de procesamiento y tratamiento.
A6 Fabricación de acero para herramientas y tratamiento térmico
El tratamiento térmico adapta la dureza, tenacidad y estabilidad del acero para herramientas A6 para aplicaciones exigentes como herramientas de precisión y componentes resistentes al desgaste.
En SteelPro Group, suministramos acero para herramientas A6 en condiciones recocidas, preendurecidas o totalmente tratadas, listas para satisfacer sus requisitos específicos. A continuación, se incluye una guía detallada sobre su proceso de tratamiento térmico.
Forja
El acero para herramientas A6 debe forjarse a una temperatura de entre 900 y 1150 °C (1650 y 2100 °F). El recocido es obligatorio después del forjado porque este introduce tensiones internas y estructuras irregulares de grano que pueden comprometer las propiedades mecánicas.
Recocido
Se requiere recocido después del trabajo en caliente o antes del reendurecimiento para restaurar la ductilidad y optimizar la maquinabilidad. La dureza después de este proceso suele oscilar entre 197 y 229 HB.
La temperatura debe mantenerse a 800-850 °C (1475-1560 °F). Una vez que se alcance la temperatura deseada, remoje el acero durante 1 hora por cada 25,4 mm (1 pulgada) de espesor para garantizar que el núcleo y la superficie alcancen condiciones uniformes. Después del remojo, enfríe el acero en un horno a una velocidad controlada de 15-20 °C (27-36 °F) por hora hasta que alcance aproximadamente 650 °C (1200 °F). A partir de este punto, deje que el acero se enfríe al aire hasta alcanzar la temperatura ambiente.
Endurecimiento
- Austenitización
Calentar el acero a 815-870 °C (1500-1600 °F). Mantener el acero a esta temperatura durante 30 minutos por cada 25,4 mm (1 pulgada) de espesor para garantizar una transformación completa.
- Enfriamiento
Las secciones delgadas (<25,4 mm o 1 pulgada) deben templarse con aire a aproximadamente 800 °C (1475 °F). Las secciones más gruesas (≥25,4 mm o 1 pulgada) pueden requerir un temple con aceite a partir de 815-870 °C (1500-1600 °F) para lograr velocidades de enfriamiento adecuadas. La elección del medio de temple ayuda a prevenir el agrietamiento y, al mismo tiempo, lograr una dureza suficiente.
Templado
El revenido se realiza inmediatamente después del temple para reducir la fragilidad y mejorar la tenacidad. El acero debe calentarse a la temperatura de revenido deseada y mantenerse así durante 1 hora por cada 25,4 mm (1 pulgada) de espesor.
El rango de revenido óptimo para equilibrar la dureza y la tenacidad es de 150 a 315 °C (300 a 600 °F). Este rango es adecuado para la mayoría de las aplicaciones que requieren tenacidad moderada y resistencia al desgaste. Para aplicaciones que exigen mayor tenacidad, se puede utilizar un revenido a 425-540 °C (797-1000 °F), aunque esto reduce ligeramente la dureza.
| Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Dureza (HRC) |
| 95 | 203 | 61 – 62 |
| 150 | 302 | 60 – 61 |
| 205 | 401 | 58 – 59 |
| 260 | 500 | 56 – 57 |
| 315 | 599 | 55 – 56 |
| 425 | 797 | 52 – 53 |
| 480 | 896 | 50 – 51 |
| 540 | 1004 | 48 – 49 |
Optimización del acero para herramientas A6
El acero para herramientas A6 puede someterse a un tratamiento criogénico después del temple o a ciclos de revenido prolongados durante el tratamiento térmico para mejorar el rendimiento en aplicaciones específicas.
- Tratamiento criogénico:Convierte la austenita retenida a -196 °C (-320 °F), lo que mejora la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional. Ideal para herramientas de precisión.
- Templado extendido:Los ciclos de templado múltiples reducen la austenita y mejoran la dureza, ofreciendo una alternativa rentable.
Formas de productos de acero para herramientas A6
La siguiente tabla describe las formas de productos típicos y los rangos de tamaños disponibles para el acero para herramientas A6, incluidas barras redondas, barras planas, placas y láminas.
| Forma del producto | Tamaños (métricos) | Tamaños (imperiales) |
| Barras redondas | Diámetros: 12,7 – 203,2 mm | Diámetros: 0,5 – 8 pulgadas |
| Barras planas | Espesor: 12,7 – 101,6 mm | Grosor: 0,5 – 4 pulgadas |
| Ancho: 38,1 – 152,4 mm | Ancho: 1,5 – 6 pulgadas | |
| Placas | Espesor: 12,7 – 101,6 mm | Grosor: 0,5 – 4 pulgadas |
| Hojas | Espesor: 0,8 – 6,35 mm | Espesor: 0,03 – 0,25 pulgadas |
Ofrecemos acero para herramientas A6 con tolerancias excepcionalmente ajustadas, lo que garantiza precisión y confiabilidad para aplicaciones críticas. Si sus requisitos exceden los rangos de tamaño estándar que se enumeran a continuación, podemos adaptar dimensiones personalizadas para satisfacer sus necesidades específicas.
Aplicaciones del acero para herramientas A6
El acero para herramientas A6 combina una resistencia moderada al desgaste, una excelente tenacidad y estabilidad dimensional, lo que lo hace ideal para herramientas y componentes de precisión. Su naturaleza de endurecimiento al aire minimiza la distorsión durante el tratamiento térmico, lo que garantiza la confiabilidad en aplicaciones industriales exigentes.
- Matrices de troquelado y conformado: Operaciones de alta precisión que requieren nitidez y resistencia a la deformación.
- Troqueles de corte: Eliminación del exceso de material durante la producción, aprovechando la tenacidad para resistir el desgaste.
- Mandriles: Soporte de piezas de trabajo durante el mecanizado o conformado con estabilidad dimensional.
- Herramientas para moldeo por inyección de plástico: Mantener la precisión y resistir la fatiga térmica en moldes y matrices.
- Pasadores: Alineación de precisión en conjuntos con resistencia al desgaste y estabilidad.
- Cuchillos de corte: Tareas de corte que requieren bordes afilados y un rendimiento de desgaste constante.
- Calibres: Herramientas de medición que exigen alta precisión dimensional y durabilidad.
¿Cuál es la diferencia entre el acero para herramientas A2 y A6?
El A2 ofrece una mayor resistencia al desgaste debido a su mayor contenido de carbono, ideal para herramientas de corte. El A6 proporciona mayor tenacidad y menor distorsión durante el tratamiento térmico, lo que lo hace mejor para herramientas de impacto como matrices y moldes de formación.
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No nos limitamos a proporcionar materias primas. Nuestros servicios de procesamiento integrales están diseñados para ayudarlo a maximizar el potencial del acero A6 para sus aplicaciones, incluido el tratamiento térmico, el mecanizado personalizado, el rectificado y pulido de superficies.
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