Acero para herramientas

ACEROS PARA HERRAMIENTAS
1 INTRODUCCION
Son aceros utilizados para fabricar herramientas destinadas a conformar materiales por compresión, percusión, cizallamiento, arranque de material, etc. Para responder a los requerimientos que comporta su utilización las herramientas deben poseer un conjunto de propiedades intrínsecas tales como: dureza, resistencia al desgaste (en frio y/o en caliente),tenacidad en el núcleo, templabilidad (y a veces indeformabilidad en el temple), resistencia al choque térmico, buena maquinabilidad, etc. A ello se añade, a veces la necesidad de buen comportamiento a temperatura elevada; ya sea porque la herramienta se caliente por trabajo de frotamiento, o simplemente porque haya de conformar un material a alta temperatura. La necesidad primaria de una de esaspropiedades orientará – junto con el precio – hacia el tipo de acero adecuado.
La dureza en frio, característica común de casi todas las herramientas, justifica que los contenidos en carbono superen a los de los aceros de construcción. Y la tenacidad requerida en el núcleo de las herramientas previene que habrán de ser revenidas después de temple. Los elementos de aleación confieren primariamentetemplabilidad y resistencia al revenido de la martensita; y complementariamente otra propiedades. Los aceros no aleados, aunque son favorables por su precio bajo y mejor maquinabilidad que los aleados, ablandan notablemente por revenido. En consecuencia no deberán emplearse para trabajos en caliente.
El conjunto de los aceros para herramientas pueden ser clasificados como sigue:
Aceros paratrabajos en frio:
Al carbono (ref. X.2).
De baja aleación (ref. X.3).
Indeformables en el temple (X.4)
Aceros para trabajos en caliente (ref. X.5).
Aceros rápidos (ref. X.6).
Aceros para moldeo de plásticos y aceros para otras aplicaciones (ref. X.7).
Todos esos aceros resultan similares en casi todos los países, y en muchos de ellos se identifican por la clasificación norteamericanaAISI (de “American Iron and Steel Institute”).
2 ACEROS AL CARBONO
Son aceros con más de 0.5%C a fin de lograr una adecuada dureza superficial en el temple: entre 60 y 67 HRc. Pueden ser aceros hipoeutectoides o hipereutectoides. Después de temple el revenido no debe hacerse a alta temperatura. Aunque de hacerlo así aumentaría su tenacidad, la dureza de temple de estos aceros no aleados disminuyeconsiderablemente con la temperatura; y resultarían inadecuados para la función a que se destinan puesto que las durezas requeridas en servicio suelen ser del orden de 58-65 HRc. Por eso la temperatura de revenido no debe superar los 400ºC. Normalmente el revenido suele darse a 250ºC; y a veces a 150ºC si lo que se pretende es sencillamente eliminar las tensiones de temple.
Por consiguiente, losaceros al carbono no pueden utilizarse a temperaturas superiores a las de revenido bajo. Se emplean exclusivamente en herramientas para trabajos en frio.
La templabilidad de estos aceros aumenta ligeramente con el contenido de carbono en los hipoeutectoides (el eutectode es el de mayor templabilidad). Disminuye, en cambio, en los aceros hipoeutectoides ya que la cementita proeutectode facilita lanucleación heterogénea de la perlita y acerca al origen de tiempos la zona perlitica de la curva TTT. Pero en cualquier caso, por tratarse de aceros no aleados, tienen poca templabilidad. Por eso el temple suele hacerse en agua – a veces en agua salada – y la penetración de temple apenas alcanza 3mm. La clasificación AISI encuadra a estos aceros para herramientas en el grupo W (“wáter hardening”).Recuérdese que en piezas grandes la velocidad de enfriamiento de la periferia – como resultado del factor tamaño – puede resultar insuficiente para que en ese medio refrigerante llegue a formarse martensita en la periferia. Los aceros al carbono, por tanto, se utilizan para herramientas de pequeño tamaño y de formas no complicadas (que implicarían riesgos de rotura en un refrigerante severo)....