Contenido
Acero resistente a impactos para herramientas S5: propiedades, proceso y usos
- John
El acero para herramientas S5 combina una gran tenacidad con una excelente resistencia al impacto, lo que lo hace perfecto para entornos de alto estrés. Este artículo explora sus propiedades, tratamiento térmico y aplicaciones industriales clave. Ya sea que esté buscando mejorar el rendimiento del producto o comprender los mejores casos de uso, esta guía le brinda la información que necesita.
¿Qué es el acero para herramientas S5?
El acero para herramientas S5 es un acero de carbono medio endurecible al aceite de la serie “S”, conocido por su alta tenacidad al impacto. Combina las propiedades del acero de silicio-manganeso con las ventajas del acero endurecible al aceite, ofreciendo una distorsión reducida durante el tratamiento térmico. El S5 se puede endurecer a 62 Rockwell C y se utiliza principalmente en aplicaciones de alta resistencia, como herramientas de impacto, matrices de forja y herramientas de corte. En comparación con el S7, el S5 ofrece una tenacidad y una resistencia superiores, lo que lo convierte en una mejor opción para entornos exigentes.
SteelPro Group ofrece acero para herramientas S5 en barras redondas, barras planas, placas y formas personalizadas, adaptadas a diversas aplicaciones. Nuestros productos cumplen con las normas internacionales, incluidas ASTM A681, FED QQ-T-570, SAE J437 y SAE J438, lo que garantiza precisión y confiabilidad.
¿A qué equivale el acero para herramientas S5?
El acero para herramientas S5 es equivalente a los siguientes grados en varias normas:
- UNS: T41905
- ESTRUENDO: 1.2357
- JIS:SKS3
- Licenciatura en Ciencias:230M07
Composición química del acero para herramientas S5
La composición del acero para herramientas S5 equilibra la resistencia, la tenacidad y la resistencia al desgaste. Los elementos clave como el carbono, el cromo y el vanadio mejoran la dureza y la durabilidad. La siguiente tabla muestra su composición química.
| Elemento | Composición (%) |
| Carbono (C) | 0.50 – 0.65 |
| Cromo (Cr) | ≤ 0.35 |
| Hierro (Fe) | 95 |
| Manganeso (Mn) | 0.8 |
| Molibdeno (Mo) | 0.77 |
| Fósforo (P) | ≤ 0.030 |
| Silicio (Si) | 2 |
| Azufre (S) | ≤ 0.030 |
| Vanadio (V) | ≤ 0.35 |
Propiedades físicas del acero para herramientas S5
La siguiente tabla resume las propiedades físicas del acero para herramientas S5.
| Propiedad | Métrica | Imperial |
| Densidad | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/pulg³ |
| CTE, lineal | 11,0 µm/m-°C | 6,11 µin/in-°F |
Propiedades mecánicas del acero para herramientas S5
Las propiedades mecánicas del acero para herramientas S5 reflejan su resistencia, dureza y tenacidad. Estas propiedades varían según las condiciones del tratamiento térmico. La siguiente tabla resume las propiedades mecánicas clave del acero para herramientas S5.
| Propiedad | Métrica | Imperial |
| Dureza, Knoop | 548 | 548 |
| Dureza Rockwell C | 55 – 60 HR | 55 – 60 HR |
| Dureza, Vickers | 560 | 560 |
| Resistencia a la tracción (máxima) | 965 – 1200 MPa | 140000 – 174000 psi |
| Resistencia a la tracción (límite de fluencia) | 690 MPa | 100000 psi |
| Alargamiento a la rotura | 9-15% | 15% |
| Módulo volumétrico | 160 GPa | 23207 ksi |
| Módulo de corte | 80 GPa | 11603 ksi |
Las propiedades mecánicas del acero para herramientas S5 están influenciadas por el tratamiento térmico, principalmente debido a cambios en la microestructura.
- Las temperaturas de enfriamiento más altas y las velocidades de enfriamiento más rápidas producen martensita, lo que aumenta la dureza y la resistencia a la tracción pero reduce la tenacidad.
- El revenido a temperaturas específicas reduce la dureza, mejorando la ductilidad y la tenacidad.
- El alargamiento de rotura y la tenacidad al impacto suelen disminuir a mayor dureza.
Tratamiento térmico del acero para herramientas S5
El proceso de tratamiento térmico es fundamental para maximizar el rendimiento del acero para herramientas S5, lo que garantiza una dureza, tenacidad y resistencia al desgaste óptimas. En SteelPRO Group, ofrecemos acero para herramientas S5 en estado premecanizado o listo para usar, lo que permite a nuestros clientes recibir material adaptado a sus requisitos específicos con un posprocesamiento mínimo.
Recocido
Calefacción:Calentar uniformemente el acero a 1550 °F (843 °C).
Tiempo de remojo:Mantenga el acero durante 1 hora por cada 25,4 mm (1 pulgada) de espesor para garantizar una distribución uniforme de la temperatura.
Proceso de enfriamiento:Enfríe el acero lentamente a 20 °F (11 °C) por hora hasta que alcance los 1000 °F (538 °C). Luego, deje que el acero se enfríe al aire hasta alcanzar la temperatura ambiente.
Dureza post recocido:Después del recocido, la dureza debe estar entre 180 y 220 HB, dependiendo del enfriamiento exacto y la composición.
Endurecimiento
Precalentamiento:Calentar lentamente el acero a 1600 °F (871 °C). Para piezas complejas o grandes, precalentar primero a 1200 °F (649 °C) para reducir el estrés térmico y los riesgos de agrietamiento.
Austenitización:Después del precalentamiento, aumente la temperatura a 1800 °F (982 °C) para la austenización.
Tiempo de remojo:Los primeros 25,4 mm (1 pulgada) de material deben mantenerse durante 30 minutos, con 15 minutos adicionales por cada 25,4 mm de espesor para un calentamiento uniforme.
Enfriamiento:Enfríe el acero en aceite o aire a menos de 150 °F (66 °C) para lograr la transformación martensítica, asegurando que el acero se endurezca adecuadamente.
Templado
Calefacción:Calentar uniformemente el acero a 1100 °F (593 °C) para templarlo.
Tiempo de remojo:Mantenga el acero durante 1 hora por cada 25,4 mm (1 pulgada) de espesor.
Refrigeración:Después del templado, deje que el acero se enfríe al aire.
Remojo prolongado (para secciones grandes):Para secciones transversales mayores a 6 pulgadas (152,4 mm), remoje a temperatura de revenido durante 4 a 6 horas para minimizar las tensiones internas y mejorar la estabilidad de las herramientas EDM después del tratamiento.
Tratamiento criogénico y de baja temperatura
Los tratamientos criogénicos y de baja temperatura mejoran el rendimiento del acero para herramientas S5 al mejorar la resistencia al desgaste, la tenacidad y la estabilidad dimensional. Ambos tratamientos se realizan después del endurecimiento y antes del revenido.
Tratamiento criogénico
Temperatura:-80 °C a -196 °C (-112 °F a -320 °F)
Tiempo:24 a 48 horas
Propósito:Convierte la austenita retenida en martensita, mejorando la dureza y la resistencia al desgaste.
Tratamiento a baja temperatura
Temperatura:-80 °C a -120 °C (-112 °F a -184 °F)
Tiempo:6 a 12 horas
Propósito:Proporciona alivio de tensión y mejora la estabilidad dimensional.
Formas de productos de acero para herramientas S5
El acero para herramientas S5 está disponible en varias formas, incluidas barras redondas, barras planas, placas y formas personalizadas, con rangos de tamaño típicos adaptados a diferentes aplicaciones. Garantizamos un estricto control de tolerancia para todos nuestros productos. Si su proyecto requiere tamaños que superen el rango estándar, podemos adaptarnos a dimensiones personalizadas.
| Forma del producto | Rango de tamaño (métrico) | Rango de tamaño (imperial) |
| Barras redondas | Diámetro: 25 mm – 500 mm | Diámetro: 1″ – 20″ |
| Longitud: 1000 mm – 6000 mm | Longitud: 3′ 3″ – 19′ 8″ | |
| Barras planas | Espesor: 5 mm – 100 mm | Grosor: 0,2″ – 4″ |
| Ancho: 50 mm – 500 mm | Ancho: 2″ – 20″ | |
| Longitud: 1000 mm – 6000 mm | Longitud: 3′ 3″ – 19′ 8″ | |
| Placas | Espesor: 5 mm – 100 mm | Grosor: 0,2″ – 4″ |
| Ancho: 100 mm – 1500 mm | Ancho: 4″ – 59″ | |
| Longitud: 1000 mm – 4000 mm | Longitud: 3′ 3″ – 13′ 1″ | |
| Formas personalizadas | Personalizado según especificaciones | Personalizado según especificaciones |
Aplicaciones del acero para herramientas S5
La combinación de dureza, tenacidad y resistencia al desgaste del acero para herramientas S5 lo hace ideal para herramientas y componentes que experimentan un alto nivel de estrés, impacto y desgaste. A continuación, se indican las aplicaciones específicas en las que se utiliza habitualmente el acero para herramientas S5:
- Herramientas de troquelado:Se utiliza en herramientas de corte y estampación para metal y plástico.
- Matrices de forja:Ideal para producir matrices que dan forma al metal caliente en procesos de forja.
- Herramientas de moldeo por inyección de plástico:Se utiliza en moldes e insertos para moldeo de plástico.
- Herramientas para trabajar en frío: Punzones, cinceles y matrices para operaciones de conformación en frío.
- Cuchillas para trabajar metales:Cuchillos, tijeras y hojas de sierra para cortar metales.
- Herramientas para cortar roscas:Machos y terrajas para cortar roscas en materiales tenaces.
- Equipos de minería:Componentes como brocas de perforación y trituradoras de rocas.
- Insertos de molde para fundición a presión a alta presión: Insertos para fundición de aleaciones de aluminio, zinc y magnesio.
Nuestro acero para herramientas S5 está adaptado para un mayor rendimiento
En SteelPro Group, ofrecemos acero para herramientas S5 en barras redondas, barras planas, placas y formas personalizadas, todas adaptadas a sus especificaciones exactas. También ofrecemos Productos de placa de acero con alto contenido de carbono y cromo D2Nuestros servicios incluyen mecanizado de precisión, tamaños personalizados y tratamientos térmicos como endurecimiento y revenido, garantizando un rendimiento óptimo para sus aplicaciones específicas.
Con nuestra experiencia y soluciones flexibles, ayudamos a reducir el tiempo de procesamiento y entregar acero S5 de alta calidad y listo para usar para sus proyectos.
