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¿Cómo se fabrica el acero para herramientas? Proceso de fabricación
- John

El acero para herramientas es una aleación de alto grado conocida por su dureza, resistencia a la abrasión y retención de calor, lo que lo hace esencial para herramientas de corte, matrices y componentes de maquinaria. Su proceso de fabricación incluye aleación, fundición, fundición, forjado, tratamiento térmico y acabado de precisión.
Como fabricante de acero experimentado, le ofreceremos información detallada sobre el proceso de producción de acero para herramientas. Si necesita productos de acero para herramientas, póngase en contacto con nosotros.
¿De qué está hecho el acero para herramientas?
El acero para herramientas se compone principalmente de hierro y carbono de 0,5% a 1,5%. Se añaden elementos de aleación clave como cromo, vanadio, molibdeno, tungsteno, manganeso y silicio para formar carburos, lo que mejora la resistencia al desgaste y la tenacidad.
Más de la mitad de los aceros para herramientas se fabrican a partir de chatarra para reducir los costos y promover la sostenibilidad. Según nuestra experiencia en fabricación, es mejor utilizar chatarra libre de contaminantes como aceite y pintura para garantizar la longevidad del acero para herramientas.
Si está buscando materias primas para su proyecto, SteelPro Group puede proporcionarle aceros para herramientas que cumplen con los estándares internacionales con un estricto control de tolerancia.
Proceso de fabricación de acero para herramientas
1. Fusión y refinación
La mayor parte del acero para herramientas se fabrica utilizando Horno de arco eléctrico (EAF) porque es eficiente, flexible y puede utilizar una gran cantidad de materiales reciclados. Sin embargo, otros métodos de refinación como Fusión por electroescoria (ESR) y Metalurgia de polvos (P/M) Se utilizan cuando los grados de acero para herramientas específicos, las propiedades deseadas o las necesidades de aplicación los requieren.
- Horno de arco eléctrico (EAF)
El horno de arco eléctrico (EAF) es el método principal para fundir acero para herramientas. Recomendamos utilizar el proceso EAF cuando se utiliza una gran cantidad de materiales reciclados, lo que es importante para ahorrar costos y lograr la sostenibilidad ambiental. También es ideal para producir grandes cantidades de acero para herramientas con una calidad constante.
Proceso:
En el proceso de horno de arco eléctrico, la chatarra de acero se carga en el horno y se funde utilizando un potente arco eléctrico. Se añaden elementos de aleación para lograr la composición química deseada. A continuación, el acero fundido se refina para eliminar las impurezas y garantizar la homogeneidad. Después del refinado, el acero se vierte en moldes para formar lingotes, que posteriormente se recocen para reducir las tensiones internas.
- Fusión por electroescoria (ESR)
La fusión por electroescoria (ESR) es una técnica de refinación avanzada. Es particularmente valiosa para aceros para herramientas que requieren alta pureza y excelentes propiedades mecánicas. Recomendamos elegir ESR cuando la alta pureza y la excelente calidad de la superficie son cruciales para la aplicación del acero para herramientas.
Proceso:
El electrodo de acero consumible se sumerge en un baño de escoria fundida dentro de un molde enfriado por agua. Se hace pasar una corriente eléctrica a través del electrodo, lo que hace que se funda y gotee sobre la escoria. A medida que el acero fundido pasa a través de la escoria, se eliminan las impurezas y el acero se solidifica en un lingote homogéneo con una microestructura refinada.
- Metalurgia de polvos (PM)
La pulvimetalurgia (PM) es un proceso de fabricación avanzado que se utiliza para producir aceros para herramientas altamente aleados con una distribución uniforme de carburo. Sugerimos utilizar la pulvimetalurgia cuando se producen aceros para herramientas con composiciones de aleación complejas que son difíciles de lograr mediante métodos de fusión tradicionales. También es ideal para fabricar formas de herramientas precisas e intrincadas con un desperdicio mínimo de material.
Proceso:
En este proceso, los polvos metálicos se mezclan cuidadosamente con elementos de aleación y se compactan en la forma deseada mediante moldes. A continuación, los polvos compactados se sinterizan a altas temperaturas, lo que hace que las partículas se adhieran y formen una pieza sólida. Este método garantiza una distribución fina y uniforme de los carburos, lo que mejora la maquinabilidad y la respuesta de endurecimiento del acero para herramientas.
2. Fundición
- Colada continua
La colada continua implica el flujo constante de acero fundido en un molde enfriado, lo que produce hebras largas y uniformes que se pueden solidificar rápidamente y laminar directamente en las formas deseadas. Este método ofrece alta eficiencia y consistencia, lo que lo hace ideal para la producción en masa.
- Fundición de lingotes
Esto implica verter acero fundido en moldes grandes y estacionarios para formar bloques discretos. Aunque es un proceso más lento y que requiere más mano de obra, la fundición de lingotes proporciona un mayor control sobre las velocidades de enfriamiento y puede adaptarse a composiciones de aleación especializadas. Esta técnica es especialmente apropiada para aceros para herramientas de alta calidad que requieren un refinamiento microestructural meticuloso.
3. Forjado en caliente y laminado
El forjado en caliente y el laminado son pasos fundamentales para dar forma al acero para herramientas y mejorar sus propiedades mecánicas. Durante el forjado en caliente, los lingotes calentados se prensan utilizando matrices de alta presión para formar tochos, barras u otras formas preliminares. Luego, el laminado refina aún más estas formas al pasar el acero por múltiples laminadores, logrando dimensiones precisas y un espesor uniforme.
Logramos una alta calidad constante y tolerancias estrictas mediante maquinaria avanzada controlada por computadora y monitoreo en tiempo real. Nuestros rigurosos controles de calidad garantizan que cada lote de acero para herramientas cumpla con los estándares de rendimiento más altos.
4. Dibujo en caliente y en frío
Dibujo caliente El proceso consiste en pasar el acero de herramientas a través de matrices a temperaturas elevadas, normalmente hasta 540 °C (1000 °F). Este proceso mejora la ductilidad, lo que permite reducciones significativas de la sección transversal sin roturas. Pueden ser necesarias varias pasadas para obtener la forma y las medidas deseadas.
Dibujo en frío Se lleva a cabo a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente para lograr dimensiones precisas y una excelente calidad de superficie. Dada la alta resistencia y la ductilidad restringida de los aceros para herramientas, el estirado en frío generalmente se limita a una sola pasada ligera para evitar fracturas.
Diferentes tipos de acero para herramientas y diferentes procesos
Los aceros para herramientas se clasifican principalmente en seis tipos distintos según sus elementos de aleación y propiedades específicas adaptadas a diversas aplicaciones.
- Endurecedor por agua (Serie W)
La fundición de lingotes es el método preferido para los aceros para herramientas de la serie W. Debido a su composición más simple, no requiere técnicas de fundición avanzadas como ESR o PM.
- Trabajo en frío (series O, A, D)
Exige una segregación mínima y una distribución uniforme de carburo, a menudo lograda mediante ESR o VAR (refusión por arco al vacío) para eliminar impurezas y mejorar la homogeneidad.
- Resistente a golpes (Serie S)
La refusión por arco al vacío (VAR) se utiliza a menudo para producir estos aceros, lo que garantiza inclusiones mínimas y una microestructura refinada.
- Trabajo en caliente (Serie H)
Benefíciese de los métodos de colada continua que facilitan la formación de microestructuras resistentes y resilientes adecuadas para aplicaciones de alta temperatura.
- Alta velocidad (serie M, T)
Requiere velocidades de enfriamiento precisas para formar estructuras martensíticas duras y resistentes al desgaste. Se prefiere la fundición de lingotes con enfriamiento controlado o la fundición continua seguida de un temple rápido.
- Metalurgia de polvos (serie PM)
La pulvimetalurgia (P/M) suele ser el método de fundición preferido para estos grados especializados. Además, el proceso Osprey se puede emplear para producir aceros para herramientas de grano fino y muy uniformes, adaptados a necesidades industriales específicas.
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