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¿Qué tan duro es el acero para herramientas? Equilibrio entre dureza y tenacidad
- John
Después del tratamiento térmico, la dureza del acero para herramientas puede alcanzar 50–70 HREn su estado recocido, el acero para herramientas normalmente tiene una dureza de 150–250 HB, fácil de mecanizar posteriormente. Su dureza exacta depende del tipo específico de acero para herramientas y del tratamiento térmico al que se somete.
El acero para herramientas se destaca por su impresionante dureza, ideal para herramientas de corte, moldes y otras aplicaciones de alto rendimiento. En SteelPro Group, nos especializamos en proporcionar acero para herramientas tanto en condiciones recocidas como preendurecidas.
¿Qué tan duro es el acero para herramientas?
El acero para herramientas es mucho más duro que el acero dulce o el acero estructural. Necesita esta dureza para soportar trabajos difíciles como cortar y dar forma bajo alta presión y desgaste. Debido a su alto rendimiento, el mecanizado del acero para herramientas se realiza normalmente en su estado recocido para garantizar una mejor trabajabilidad. Su alta dureza también significa que puede ser frágil si no se templa adecuadamente.
¿Qué afecta la dureza del acero para herramientas?
Carbono y elementos de aleación
Los niveles más altos de carbono en el acero para herramientas permiten la formación de carburos duros, que aumentan la resistencia al desgaste y la dureza general. Los elementos de aleación como el cromo, el tungsteno y el molibdeno mejoran aún más la dureza al refinar la microestructura del acero y promover la formación de carburos.
Estos elementos también mejoran la tenacidad y la resistencia al calor, lo que hace que el acero para herramientas sea adecuado para aplicaciones exigentes.
Procesos de tratamiento térmico
El tratamiento térmico del acero para herramientas es esencial para modificar la dureza y adaptarlo a distintas aplicaciones. Los principales procesos incluyen:
Recocido
En este estado, el acero tiene una dureza menor, normalmente alrededor de 150-250 HB.
El recocido ayuda a relajar la estructura interna del acero, lo que reduce la tensión y facilita su modelado y mecanizado. También mejora la ductilidad del acero, lo que es importante antes del endurecimiento o del procesamiento posterior.
Endurecimiento
Durante el endurecimiento y el enfriamiento, el acero para herramientas forma martensita, una microestructura dura y quebradiza, que aumenta la dureza a 50-70 HRC o más.
- Temple en agua: El enfriamiento en agua es muy rápido y crea un acero muy duro, generalmente alrededor de 55 a 70 HRC, pero puede causar grietas debido al enfriamiento rápido.
- Temple en aceite: el enfriamiento en aceite es más lento que en agua y da como resultado una dureza ligeramente menor, pero reduce el riesgo de agrietamiento al mismo tiempo que crea un acero duro.
- Temple al aire: este método utiliza aire para enfriar el acero lentamente, lo que da como resultado una dureza moderada, generalmente alrededor de 50 a 60 HRC, con menos riesgo de agrietamiento.
Templado
El templado reduce la fragilidad al cambiar la estructura de martensita dura a una más estable. Este proceso ayuda a aliviar las tensiones internas, lo que hace que el acero sea menos propenso a agrietarse y lo mantiene fuerte. Hace que el acero sea más resistente y duradero para su uso en aplicaciones exigentes.
Diferentes tipos de acero para herramientas Dureza
El acero para herramientas se divide en seis tipos principales según el tratamiento térmico y las características de rendimiento. Cada tipo tiene un rango de dureza típico en diferentes etapas. A continuación, se incluye un resumen de los datos de dureza de cada tipo:
| Tipo de acero para herramientas | Dureza recocida (HB) | Dureza endurecida (HRC) | Dureza revenida (HRC) |
| Endurecedor por agua (Serie W) | 200–250 | 50–60 | 55–65 |
| Trabajo en frío (series O, A, D) | 220–250 | 58–64 | 55–60 |
| Trabajo en caliente (Serie H) | 200–250 | 50–55 | 55–60 |
| Acero de alta velocidad (serie M y T) | 220–250 | 60–70 | 58–65 |
| Resistente a golpes (Serie S) | 200–250 | 50–60 | 55–60 |
| Acero especial para herramientas (serie L) | 200–250 | 55–65 | 55–60 |
¿Cuál es el tipo de acero para herramientas más duro?
El tipo de acero para herramientas más duro es Acero de alta velocidad (HSS), especialmente Serie M y Serie T aceros. Estos aceros pueden alcanzar niveles de dureza de 65–70 HR, lo que los hace muy resistentes al desgaste y capaces de soportar altas temperaturas. Son ideales para herramientas de corte como brocas y fresas.
¿Cómo probar la dureza del acero para herramientas?
Si desea confirmar la dureza del acero de su herramienta, tenemos algunos métodos recomendados:
Utilice un probador de dureza Rockwell
El método más común. Se presiona una bola de diamante o de acero sobre la superficie del acero y se mide la profundidad de la indentación. Para los aceros para herramientas se utiliza el acero HRC.
Utilice una máquina de dureza Brinell
Una bola grande de acero crea una hendidura y se mide el tamaño para determinar la dureza.
Utilice un probador de dureza Vickers
Se introduce un penetrador piramidal de diamante en el acero y se mide el tamaño de la hendidura con un microscopio. Es ideal para muestras pequeñas o delgadas.
Equilibrio entre dureza y tenacidad del acero para herramientas
Si el acero es demasiado duro, puede volverse quebradizo y romperse bajo presión. Entonces, ¿cómo equilibra el acero para herramientas la dureza y la tenacidad?
La clave es la contenido de carbonoAceros para herramientas con menor contenido de carbono, como H13, son resistentes y pueden resistir roturas, aunque siguen siendo lo suficientemente duros para la mayoría de los usos.
También, elementos de aleación como cromo y molibdeno Mejoran la resistencia y la resistencia al calor sin hacer que el acero sea demasiado quebradizo. Estos elementos ayudan a formar carburos duros que resisten el desgaste y, al mismo tiempo, mantienen el acero lo suficientemente resistente para soportar la tensión.
Además, el templado también ayuda a equilibrar estas propiedades.
Elija la dureza adecuada para su acero para herramientas
Elegir la dureza adecuada para el acero de su herramienta es importante para asegurarse de que funcione bien para sus necesidades. Ahora es el momento de pensar para qué se utilizará el acero.
- Para herramientas de corte (por ejemplo, taladros, cuchillas):Para herramientas que necesitan mantenerse afiladas, elija acero con una dureza de alrededor de 60–70 HR (como el acero de alta velocidad).
- Para moldes y matrices:Si necesita acero para moldes o matrices que soportarán presión, opte por una dureza de alrededor 55–65 HR (como acero para herramientas para trabajo en frío).
- Para herramientas de impacto (por ejemplo, martillos, punzones):Si el acero soportará mucho impacto, elija un acero con menor dureza pero mayor tenacidad, alrededor de 50–60 HR (como acero para herramientas resistente a golpes).
Si aún no está seguro de cuál elegir, ¡no dude en contactarnos! Podemos ayudarlo a elegir el mejor acero para herramientas según sus necesidades.
Nuestras soluciones y servicios en acero para herramientas
SteelPro Group ofrece una amplia selección de aceros para herramientas, incluidos grados como acero de alta velocidad M2, Acero para herramientas de trabajo en frío D2y acero resistente a los golpes S7. También ofrecemos servicios de mecanizado para satisfacer sus necesidades exactas y podemos ayudar con el tratamiento térmico o el templado.
Permítanos ayudarle a encontrar los materiales adecuados para el trabajo.
