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Acero para herramientas D3 | Acero para trabajo en frío: propiedades, grados equivalentes, aplicaciones, formas
- John
El acero D3 es una de las mejores opciones en el grupo de aceros para herramientas de trabajo en frío, reconocido por su extraordinaria dureza, durabilidad y capacidad para mantener un filo afilado. Con un contenido de carbono TP3T de 2,0 a 2,41 y cromo TP3T de 12,0 a 13,01, es ideal para herramientas como matrices y punzones, ya que soporta fácilmente altas tensiones y fricción. El acero D3 se templa en aceite para endurecerlo, pero no puede sufrir un endurecimiento secundario. Su microestructura contiene grandes cantidades de carburos ricos en cromo, que contribuyen a su excelente resistencia al desgaste y durabilidad en aplicaciones exigentes.
Este artículo cubre las propiedades clave, el tratamiento térmico, los grados equivalentes, las especificaciones, las formas y las aplicaciones del acero D3, ayudándole a tomar una decisión informada para sus requisitos de herramientas más exigentes.
Propiedades del acero para herramientas de trabajo en frío D3
El acero D3 ofrece una excelente dureza, resistencia al desgaste y estabilidad, lo que lo hace ideal para aplicaciones de herramientas exigentes. A continuación, se incluye una breve descripción general de sus características principales para brindarle una mejor idea de cómo funciona en aplicaciones prácticas.
Composición química del acero D3
Aquí está la tabla de composición química del acero D3:
| Elemento | Contenido (%) |
| Carbono, C | 2.0 – 2.4 |
| Cromo, Cr | 12.0 – 13.0 |
| Manganeso, Mn | 0.30 – 0.60 |
| Silicio, Si | 0.30 – 0.50 |
| Vanadio, V | 0.10 – 0.30 |
| Fósforo, P | ≤ 0.03 |
| Azufre, S | ≤ 0.03 |
Propiedades mecánicas del acero D3
Aquí está la tabla de las propiedades mecánicas del acero D3:
| Propiedad | Unidades métricas | Unidades imperiales |
| Relación de Poisson | 0.28 | 0.28 |
| Módulo elástico | 210 GPa | 30,5 × 10⁶ psi |
| Resistencia a la tracción | 1.550 – 1.750 MPa | 225 – 254 ksi |
| Límite elástico | 1.400 – 1.600 MPa | 203 – 232 ksi |
| Resistencia al impacto | 8 – 12 J/cm² | 0,15 – 0,22 ft-lb/in² |
| Alargamiento | 6 – 10% | 6 – 10% |
La alta resistencia a la tracción del acero D3 (1550 – 1750 MPa) lo hace perfecto para herramientas que soportan grandes tensiones e impactos sin deformarse.
Propiedades físicas del acero D3
| Propiedad | Unidades métricas | Unidades imperiales |
| Densidad | 7,7 g/cm³ | 0,278 lb/pulg³ |
| Punto de fusión | 1.200 – 1.250 °C | 2192 – 2282 °F |
| Capacidad calorífica específica | 460 J/kg-K | 0,110 Btu/lb·°F |
| Conductividad térmica | 25 W/m·K | 14,5 BTU·pulgadas/altura·pie²·°F |
| Coeficiente de dilatación térmica | 11,5 µm/m·K | 6,39 × 10⁻⁶ pulg/pulg·°F |
Con un punto de fusión entre 1200 y 1250 °C, el acero D3 resiste altas temperaturas, lo que lo hace perfecto para aplicaciones de herramientas exigentes. Si la estabilidad térmica es su prioridad, el acero D2 o A2 puede ofrecer una mejor resistencia al calor para la exposición prolongada a temperaturas elevadas.
¿Cuál es la dureza del acero D3?
El acero D3 generalmente alcanza una dureza de 58-62 HRC después de un procesamiento térmico correcto, lo que proporciona una capacidad excepcional para mantener un borde afilado.
¿Qué es D3 Super Strength?
La súper resistencia del acero D3 proviene de su alto contenido de carbono y cromo, lo que proporciona alta resistencia al desgaste, tenacidad y estabilidad dimensional en aplicaciones de herramientas exigentes.
Tratamiento térmico del acero D3 para trabajo en frío
En el caso del acero D3, el tratamiento térmico es fundamental para lograr el equilibrio adecuado entre dureza, tenacidad y resistencia al desgaste. Seguir los pasos correctos de recocido, templado y endurecimiento ayuda a evitar grietas y distorsiones, al tiempo que garantiza que el acero tenga un buen rendimiento en aplicaciones de alta fricción y alta tensión.
Recocido
El recocido del acero D3 ayuda a aliviar las tensiones internas, lo que facilita su mecanizado y procesamiento. Para ello, se calienta el acero a 871 °C (1600 °F) en un horno de atmósfera controlada y se mantiene a esa temperatura durante 1 a 2 horas. Una vez terminado, se enfría gradualmente a una velocidad no superior a -6 °C (20 °F) por hora hasta que el horno se ennegrezca y, a continuación, se deja que el material se enfríe al aire.
Consejos:
- Utilice un horno de atmósfera controlada para evitar la oxidación, que puede degradar las propiedades del material.
- El enfriamiento lento es crucial—No apresure el proceso para evitar deformaciones. Evite enfriar demasiado rápido, ya que esto podría provocar tensiones internas o grietas.
- Inspección posterior al recocido:Después del enfriamiento, inspeccione visualmente el material para detectar cualquier signo de grietas o defectos, especialmente si el enfriamiento fue rápido. Si surge algún problema, es posible que sea necesario repetir el proceso o ajustar la velocidad de enfriamiento.
Templado
Una vez que el acero D3 se ha enfriado a temperatura ambiente después del endurecimiento, el siguiente paso es el templado. Este proceso reduce la fragilidad y ajusta la dureza para lograr el mejor equilibrio entre resistencia y tenacidad. Caliente el acero en el horno de templado y aumente la temperatura lentamente hasta el rango deseado (generalmente 200-300 °C o 390-570 °F). Para obtener mejores resultados, temple durante aproximadamente 1 hora por pulgada de espesor.
Consejos:
- Ciclos de templado múltiples Puede ser necesario para lograr el equilibrio óptimo entre dureza y tenacidad, especialmente para piezas gruesas o grandes.
- El calentamiento lento ayuda a evitar el estrés térmico. y garantiza que el acero se procese de manera uniforme.
- Permitir enfriamiento por aire Después del templado para evitar grietas o dureza desigual. El enfriamiento en aceite o agua puede generar estrés térmico.
- Comprobar la dureza después del templado:Utilice un probador de dureza para asegurarse de que el acero haya alcanzado la dureza deseada después del templado.
Endurecimiento
El acero D3 se templa para que tenga una gran dureza y resistencia al desgaste. Para hacerlo correctamente, hay que calentar el acero a 954 °C (1750 °F) y dejarlo en remojo durante 20-25 minutos, añadiendo 5 minutos por cada pulgada de espesor. Después del remojo, enfriar el acero en aceite para alcanzar la dureza necesaria. El acero D3 es muy sensible al sobrecalentamiento, por lo que es importante evitarlo para obtener los mejores resultados.
Consejos:
- Asegúrese de que el calentamiento sea uniforme en toda la sección de acero para evitar deformaciones o endurecimientos desiguales. Calentar una pieza demasiado rápido o de manera desigual puede generar tensiones internas.
- Evite el sobrecalentamiento—Las temperaturas superiores a 1.050 °C (1.922 °F) pueden provocar el crecimiento del grano, lo que reduce la dureza.
- Controlar la temperatura del aceite Tenga cuidado: el aceite demasiado frío puede provocar grietas, mientras que el aceite demasiado caliente puede provocar una superficie más blanda.
- Comprobaciones posteriores al temple:Después del temple, verifique si hay deformaciones. Si nota alguna, asegúrese de que el acero se haya calentado de manera uniforme y que el aceite de temple esté a la temperatura adecuada.
Si sigue estos pasos detallados y tiene en cuenta estos consejos adicionales, aprovechará al máximo el acero D3 y garantizará su buen rendimiento en aplicaciones exigentes de trabajo en frío.
Grados equivalentes de acero D3
En la siguiente tabla se enumeran los grados equivalentes aproximados del acero D3 según diversas normas internacionales. Se trata de equivalencias aproximadas y pueden existir ligeras diferencias en las propiedades del material.
| Estándar | AISI/SAE | DIN (Alemania) | JIS (Japón) | Licenciatura (Reino Unido) | AFNOR (Francia) | YO ASI |
| Grado | D3 | 1.208 | SKD1 | X153CrMoV12 | Z120CD12 | 1.208 |
Especificaciones aplicables y formas que ofrecemos
Suministramos acero D3 de conformidad con Norma ASTM A681 y otras normas reconocidas, lo que garantiza una calidad constante para aplicaciones de herramientas de trabajo en frío. El acero D3, conocido por su alto contenido de carbono y cromo, es ideal para fabricar herramientas de precisión que requieren dureza excepcional, resistencia al desgaste y estabilidad dimensional.
Presupuesto:
- AISI/SAE:D3
- Norma ASTM:ASTM A681
Formas que ofrecemos:
Ofrecemos una variedad de formas y dimensiones para satisfacer los requisitos únicos de nuestros clientes, tales como:
- Chapas de acero D3 – Perfecto para aplicaciones de troquelado, estampado y conformado.
- Placas de acero D3 – Adecuado para la fabricación de herramientas y matrices de mayor tamaño, garantizando resistencia y durabilidad.
- Barras de acero D3 – Disponible en varios diámetros y longitudes para mecanizar piezas personalizadas.
- Piezas en blanco de acero D3 – Productos semiacabados ideales para su posterior mecanizado en herramientas.
- Forjados de acero D3 – Formas forjadas a medida diseñadas para herramientas complejas o grandes que requieren resistencia adicional.
- Barras de acero D3 con acabado en frío – Barras mecanizadas con precisión para tolerancias estrictas y excelente precisión dimensional.
Cada una de estas formas se procesa para cumplir con los exigentes estándares requeridos para aplicaciones de herramientas de trabajo en frío, lo que garantiza el máximo rendimiento en industrias exigentes como la automotriz, la aeroespacial y la maquinaria pesada.
¿Cuál es la diferencia entre el acero D2 y D3?
Acero D2 Tiene mayor resistencia al desgaste y es más adecuado para aplicaciones de alto desgaste, mientras que D3 ofrece mejor tenacidad y es más resistente al agrietamiento.
Aplicaciones del acero para herramientas de trabajo en frío D3
El acero para herramientas de trabajo en frío D3 es muy valorado por su excelente resistencia al desgaste, dureza y estabilidad dimensional, lo que lo convierte en la opción preferida para una amplia gama de aplicaciones exigentes.
1. Herramientas de fundición a presión y estampación
Matrices en blanco, matrices de estampación, matrices de corte, matrices de perforación, matrices de formación
2. Herramientas de conformación en frío
Punzones, matrices para estampación en frío, troquelado, perforación, matrices de extrusión, rodillos de conformado
3. Herramientas de corte y cizallamiento
Cuchillas de corte, cuchillas de corte longitudinal, matrices de corte, matrices de corte, cuchillas para corte longitudinal
4. Moldes y matrices de plástico
Moldes de inyección, moldes de compresión, matrices de moldeo de plástico, boquillas y puntas de tornillo
5. Herramientas para la industria aeroespacial y automotriz
Herramientas para automoción, troqueles para la industria aeroespacial, troqueles de estampación y herramientas para punzonadoras
6. Otras aplicaciones especializadas
Cuchillas y hojas para trabajar la madera, insertos de desgaste para minería, matrices de compactación de polvo, pasadores de compactación, hojas de peletizadora
Fabricante de acero para herramientas de trabajo en frío D3
El acero para herramientas de trabajo en frío D3 es un material con alto contenido de carbono y cromo, conocido por su excepcional dureza, resistencia al desgaste y durabilidad, utilizado principalmente para matrices, punzones y otras aplicaciones de herramientas de trabajo en frío.
En SteelPRO Group, ofrecemos acero para herramientas D3 para trabajo en frío con procesos de tratamiento térmico únicos y tratamientos de superficie de alta calidad adaptados a sus necesidades. Nuestro acero para herramientas D3 está disponible no solo en estado recocido, sino también en estado templado y revenido. Si necesita condiciones específicas, no dude en ponerse en contacto con nosotros para obtener soluciones personalizadas que satisfagan sus demandas de herramientas más exigentes.
