CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS Se puede hablar de dos grupos: en función del contenido en elementos de aleación y según la clasificación AISI (en función del medio de temple utilizado y en función de la aplicación).
I. I. I.1. 1.
EN FUN FUNCI CIÓ ÓN DEL DEL CONT CONTEN ENIIDO DE ELEM ELEMEN ENT TOS DE DE ALE ALEA ACIÓ CIÓN: Aceros ceros para para her herrami ramie e!a !ass a" a" car car#o #oo o
Para herramientas ue deben tener gran tenacidad se emplean cantidades de !."# !.$% (martillos) (martillos).. Para Para herramie herramientas ntas de corte corte se emplean emplean de !.$#&% !.$#&% (brocas (brocas'' cuchillas y limas).
I.$.
Ace cerros %e %e #a& #a&aa a" a"eaci'
Aceros ultra#resis ultra#resistentes' tentes' con con mucha mayor mayor resistencia resistencia ue la del del acero al carbono' carbono' y son ms baratos ue los aceros conencionales.
I.(.
Ace cerros %e %e me% me%iia a" a"eaci ci' '
*a+o conteni contenido do de carbono carbono (!.,#!.(!.,#!.-%). %). eniendo niendo como principa principales les aleante aleantes s al cromo' n/uel' molibdeno' manganeso' silicio y anadio. Se emplean para matrices de corte' matrices de estampar' y rodillos de laminar roscas.
II II..
CLA CLASIFI SIFICA CACI CIÓN ÓN SE) SE)*N *N LA LA NOR NORMA MA AISI ISI + NORM NORMA A AMERI MERICA CANA NA,, • • •
•
•
II.1. I.1.
Aceros de de temple al al agua 0 Aceros para para traba+os traba+os de choue choue S Aceros para para traba+os traba+os en fr/o: fr/o: de temple en aceite 1 Aceros de de media aleación temple aire aire A Aceros de altos en cromo cromo y en carbono 2 Aceros altos Aceros para para traba+os traba+os en caliente caliente 3. 3. Aceros rpidos: rpidos: tungsteno Aceros al tungsteno molibdeno 4 Aceros al molibdeno Aceros para para usos especiales: especiales: de ba+a aleación aleación 5 Aceros de al tungsteno tungsteno 6 Aceros al Aceros para para moldes moldes P
Ace cerros %e !emp" emp"ee a" a" aa-a /
7n general no contienen elementos aleantes (algunos llean peue8as cantidades de crom cromo o y ana anadi dio) o)'' son son de alto alto porce orcent nta+ a+e e de carbo arbon no (!.(!.-%# %#&. &.9 9%). %). Principalmente interesa la tenacidad' como en los martillos' buterolas' martillos neumticos' y troueles encabezadores de carrera corta' brocas' escariadores y herramientas de torno.
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II.$.
Aceros para !ra#a&os %e cho0e S
Son ba+os en (!.9";;!.-"%)' poseen silicio' cromo' tungsteno' y algunas eces 4olibdeno o n/uel. Se emplean en la fabricación de matrices de estampar' punzones' cinceles' herramientas neumticos y cuchillas de cizallas.
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO A IMPACTO
S7 S1
TEMPERATURA DE TEMPLE
MEDIO DE ENFRIAMIENTO
REVENIDO
930-960
aceite-aire
100-400
900-950
aceite
100-400
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO A IMPACTO S 7 S 1
Acero con excelente combinación de tenacidad y resistencia al desgaste empleado en servicio pesado ormado!cortado" dados ormadores" c#c$illas" p#n%ones" dados cabeceadores en caliente" recortadoras" remac$adoras& acero para p#n%onar con m'xima tenacidad y resistencia al c$o(#e" dados cabeceadores para tornillos" cortadores de t#bo" brocas para concreto" rodillos expansores" dados ormadores" $erramientas ne#m'ticas" etc
II.(.
Aceros para !ra#a&os e r2o:
5os aceros para traba+o en fr/o se usan para el conformado de materiales cuya temperatura de traba+o en superficie es inferior a los ,!!< y se caracterizan por una acusada p=rdida de resistencia cuando traba+an a temperaturas por encima de los >!!<. Son aceros de muy ba+a templabilidad' aunue ba+o tratamiento t=rmico pueden aduirir una dureza superficial superior a los -!3? en ACEROS PARA HERRAMIENTAS
2
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO profundidades de > a 9 mm. 7n estos casos' su núcleo permanece ms blando y tenaz' con una dureza de entre 9! y 9"3?. Pueden resistir el desgaste superficial y los choues a los ue ocasionalmente estn sometidas las herramientas en su ida en sericio.
7l =@ito de una herramienta depende de optimizar todos los factores ue afectan su desempe8o. ormalmente' el rendimiento de una herramienta es determinado por distintas condiciones de operaciónB por e+emplo' fuerzas aplicadas' ambientes abrasios o impacto. 5a mayor/a de las fallas en las herramientas estn relacionadas con estas causas mecnicas. Sin embargo' gracias a la ariedad disponible de diferentes aceros herramienta' muchas eces es posible elegir un acero herramienta ue tenga las propiedades faorables para una aplicación en particular. 5a selección adecuada de los tipos de aceros herramienta' tratamientos t=rmicos y tratamientos superficiales' puede ser un proceso comple+o. Al comparar las diferentes propiedades metalúrgicas de los diferentes aceros' el fabricante de herramientas puede determinar el tipo de acero herramienta ms adecuado para cada aplicación en particular' para resoler un problema de falla en la herramienta o para incrementar el desempe8o de la misma. 5os aceros herramienta se pueden catalogar y comparar en base a tres diferentes propiedades ue influyen directamente en el desempe8o de una herramienta: tenacidad' resistencia al desgaste y dureza.
2entro de este grupo tenemos: Aceros de temple en aceite (!)' temple al aire (A) y altos en carbono y cromo (2). Se utilizan en la fabricación de terra+as' rodillos de laminar roscas' herramientas de forma y escariadores e@pansios.
II.(.1. Aceros %e !emp"e e acei!e +O, Son aceros para herramientas de ba+a aleación y templados en aceite contienen manganeso y ba+as cantidades de cromo' tungsteno' tienen e@celentes propiedades de no deformación' son resistentes a l doblado' a la distorsión' o ue tengan fisuras durante el tratamiento t=rmico. 5a adición de tungsteno y anadio afinan el grano me+orando la tenacidad de las herramientas' los elementos como ACEROS PARA HERRAMIENTAS
3
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO el cromo (alfagenos carburigenos) proporcionan carburos con resistencia al desgaste' la presencia de carburos lo hacen ue sea menos mecanisables ue los aceros al carbono' se utiliza similares a los del tipo (0). 5a dureza en sericio debe estar entre (-!#-9) 3? ue se obtienen templando en aceite y reendi=ndolos a temperaturas ba+as (a temperaturas inferiores a >!!<) 7s apto para una gran ariedad de aplicaciones de traba+o en fr/o. 7ntre sus principales caracter/sticas se cuentan:
*uena mecanibilidad *uena estabilidad dimensional en el temple Cna buena combinación de gran dureza superficial y tenacidad tras el temple y reenido.
A-e!es %e eriamie!o
Aceite emple escalonado martens/tico a &D!E,,"F' despu=s' enfriar al aire.
No!a: ?eenir inmediatamente ue la herramienta alcance "!E$!F 7+emplos: AISI: 1&B 1,' 1-B 1$' etc AISI O1
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ACEROS PARA HERRAMIENTAS
4
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
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II.(.$. Aceros %e me%ia a"eaci' !emp"e aire +A, Acero para herramientas ue han sido traba+ados en fr/o. 7s barato y tiene eleada tenacidad' sacrificando su dureza y resistencia al desgaste. Son aceros ue tienen alta templabilidad con temple al aire' tambi=n son llamados indeformables' debido a ue no e@iste deformación con temple en el air' son aptos siren para producir con e@actitud formas de igual medida se debe al peue8o gradiente de temperatura entre la superficie el centro de la pieza durante el temple al aire.
Usos: en conformado' en acu8ado' punzonado' corte' en cilindros de laminación en frio.
E&emp"os: AISI: A,' A>' A9' A"' A-B A$' AD' etc. AISI
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II.(.(. Aceros a"!os e cromo 4 e car#oo+ D, Son aceros ue contienen &.>" a ,.,"% de carbono y un &, % cromo (pueden ubicarse entre los aceros ino@idables martensiticos pero debido a su eleado % de carbono son ledeburiticos) la estructura de estos aceros templados estn constituidos por carburos dobles. arburos primarios (granos alargados) son carburos de hierro
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
5
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO arburos secundarios (peue8as esperas) dentro de una matriz martensitica con austenita retenida. 2ebido al alto % de austenita retenida se aplica a estos aceros reenidos múltiples. 5a combinación del alto carbono y el alto cromo da e@celente resistencia al desgaste' buena resistencia a la abrasión y un m/nimo cambio conencional' debido a esto' estos aceros se aplica' mucho en dado de punzonado Pudiendo tambi=n contener molibdeno' tungsteno' anadio y cobalto' se fabrican punzones' mandriles' rodillos de laminar roscas.
E&emp"os: AISI: 2,B 2>' 29' 2"B 2$B etc E coc"si': ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN FRIO D 2 D 3 A 2 O 1
empleado en $erramientas de alta resistencia al desgaste en combinación con #na moderada tenacidad" pie%as para cortar" emb#tir tro(#elar" rodillos ormadores" moldes para porcelanda y reractarios" etc& Acero de alta resistencia al desgaste y ba)a tenacidad adec#ado para corte de placa delgada" rodillos de traba)o" dados cortadores" c#c$illas" peines" p#n%ones" calibradores" dados roscadores& acero (#e combina #na adec#ada tenacidad con b#ena resistencia al desgaste" dados extr#sores" dados cortadores" rodillos ormadores" discos cortadores" mandriles" etc& acero de #so general" b#ena d#re%a s#per*cial" resistencia al desgaste adec#ada" acil de templar y ma(#inar" dados p!molde de plastico" dados ormadores y dobladores" c#c$illas p!papel" rimas" dados ac#+adores" etc ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN FRIO TEMPERATURA DE TEMPLE
D-2 D-3 A-2 O-1 PLATA W1 P20+Ni
II.5.
MEDIO DE ENFRIAMIENTO
REVENID O
990-1050 940-970 950-9,0 790-,15
aire!aceite aire-aceite-sales aire-aceite aceite
100-400 100-400 100-400 100-400
760-,45
ag#a!salm#era
1,0-340
,15-,40
aceite-sales
100-500
Aceros para !ra#a&os e ca"ie!e H
Aceros al cromo (3&& a 3&-) Aceros al tungsteno (3,! a 3,-) Aceros al molibdeno (39& a 39>) ACEROS PARA HERRAMIENTAS
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Se caracterizan por su buena tenacidad debida a su ba+o contenido en carbono' por su dureza en caliente y por una resistencia y mauinabilidad regulares' se templan al aire. Se emplean en la fabricación de matrices' partes móiles de los moldes utilizados en la metalurgia de polos' moldes para materiales plsticos.
ACEROS HERRAMIENTA TRABAJADOS EN CALIENTE
acero con adec#ada resistencia al desgaste en caliente" debido a s# resistencia a la atiga trmica" es adec#ado para s# #so en moldes #ndición rerigerados" dados extr#sores para al#minio y latón" c#c$illas" dados or)adores" etc&
H1 3
ACEROS HERRAMIENTA PARA TRABAJO EN CALIENTE TEMPERATURA DE TEMPLE MEDIO DE REVENIDO ENFRIAMIENTO
995-10.5
H13
II.6.
aceite!aire
400-700
Aceros r7pi%os -rpo+ T 4 M,
?eciben el nombre de aceros rpidos' debido a ue la herramientas fabricadas con estos aceros pueden mecanizar los materiales de una forma mucho ms rpida' es decir' permiten emplear elocidades de corte mucho ms eleadas ue las ue permiten emplear las herramientas de acero al carbono. Aceros al tungsteno . Aceros al molibdeno 4
II.8.
Aceros para sos especia"es +L 4 F,9
Aceros a" car#oo!-s!eo +F,; presentan resistencia al desgaste'
utilizados en la construcción de herramientas de bru8ir. Aceros %e #a&a a"eaci' +L,; especialmente los ue contienen n/uel y destacan por su tenacidad. Ctilizadas en la fabricación de herramientas y piezas sometidas a golpes fuertes.
L
acero adec#ado para inyección de pl'stico" de 'cil soldabilidad" empleado en la ind#stria reractaria" dados cortadores" discos cortadores" dados ormadores" sierras de corte de madera" p#n%ones" etc&
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
7
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-6
/emperat#ra de temple 790-,45
II.3.
edio de enriamiento aceite
revenido 400-650
Aceros para mo"%es P
Se utilizan para la fabricación de troueles para la industria de plsticos' los cuales se conforman por punzonado o por un proceso mi@to de punzonado y mecanizado.
DESI)NACIÓN DE ACEROS DE HERRAMIENTAS I!ro%cci' 7l sistema de designación establecido por la AISI es de una letra y un número. 5a letra indica un grupo dentro del cual se ha clasificado el acero y el número designa 5a composición espec/fica dentro de ese grupo. 5a composición ue se da a cada tipo es solo para su identificación y no implica una especificación del acero.
2esignación AISI acero herramienta código gen=rico.
E&emp"os ACEROS PARA HERRAMIENTAS
!
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E&emp"os %e %esi-aci' a"am
"
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=I=LIO)RAF>A.
https:prezi.comzr+Dmp>#lesaclasificacion#acero#para#herramientas http:JJJ.repepc.comepcKfilestablasacerogradoherramienta.html http:JJJ.acerosleinson.comacerosgradoherramienta
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