Propiedades y aplicaciones del acero para herramientas de trabajo en caliente 8Cr3

El acero para herramientas 8Cr3 es un acero confiable con alto contenido de carbono. acero para herramientas de trabajo en caliente Se utiliza comúnmente en diversas aplicaciones. Es esencialmente un acero al carbono para herramientas T8 modificado, mejorado mediante la adición de cromo (Cr) 3.20% a 3.80%.

1. Composición del acero para herramientas 8Cr3

La composición química del acero para herramientas 8Cr3, según la norma GB/T 1299-2000, es la siguiente:

• Carbono (C): 0,75% a 0,85%
• Silicio (Si): ≤ 0,40%
• Manganeso (Mn): ≤ 0,40%
• Cromo (Cr): 3.20% a 3.80%
• Fósforo (P): ≤ 0,030%
• Azufre (S): ≤ 0,030%
• Cobre (Cu): ≤ 0,030% 

2. Propiedades básicas

• Mejora del cromo: El cromo añadido aumenta la templabilidad y proporciona una resistencia moderada a temperaturas elevadas (hasta aproximadamente 500 °C).
• Resistencia al desgaste: El 8Cr3 ofrece una buena resistencia al desgaste. Esto se debe a la formación de carburos finos y uniformemente distribuidos en su microestructura, lo cual es importante en aplicaciones con fricción y abrasión.
• Fortaleza: El acero mantiene una resistencia adecuada tanto a temperatura ambiente como a temperaturas moderadamente altas.

3. Tratamiento térmico y dureza del acero para herramientas 8Cr3

Correcto tratamiento térmico es fundamental para maximizar el rendimiento del acero para herramientas 8Cr3.

3.1 Recocido

• Estado de entrega: Generalmente se suministra en estado recocido.
• Dureza: 207 a 255 HBW (dureza Brinell). Este estado más blando facilita el mecanizado.

3.2 8Cr3 Acero para herramientas: Temple y revenido

• Endurecimiento: Austenizar entre 830°C y 880°C, seguido de temple en aceite.
• Dureza alcanzada (después del temple): Generalmente supera los 55 HRC (dureza Rockwell C), alcanzando a menudo entre 59 y 62 HRC.
• Templado: Esencial tras el temple para reducir la fragilidad y lograr el equilibrio adecuado entre dureza y tenacidad. El revenido se realiza habitualmente entre 480 °C y 520 °C.
• Dureza de trabajo (post-templado): Aproximadamente entre 41 y 46 HRC.
• Precaución: El revenido entre 460 °C y 480 °C puede reducir la tenacidad al impacto; considere esto al utilizar aplicaciones de alta tenacidad.

3.3 Tratamiento de superficies (nitruración)

• Objetivo: Para aplicaciones que necesitan una mayor durabilidad de la superficie.
• Ejemplo de proceso: Nitruración a unos 480°C durante 50 horas.
• Resultado: Crea una capa superficial de 0,35 a 0,4 mm de profundidad con una microdureza de 600 a 750 HV (dureza Vickers).

3.4 Temperaturas críticas

Comprender estas temperaturas es clave para un tratamiento térmico exitoso:

• Ac1: ~785 °C (inicio de la formación de austenita al calentar)
• Ac3: ~830 °C (Fin de la formación de austenita al calentar)
• Ar1: ~750 °C (inicio de la descomposición de la austenita al enfriarse)
• Ar3: ~770 °C (Fin de la descomposición de la austenita al enfriarse)
• EM: ~370 °C (inicio de la transformación de martensita)
• Mf: ~110 °C (Fin de la transformación de martensita)

4. Recomendaciones de procesamiento del acero para herramientas 8Cr3

Siga estas pautas para un procesamiento óptimo.

4.1 Trabajo en caliente (forja)

• Calefacción: Calentamiento de lingotes/palanquillas a 1180°C – 1200°C.
• Temperatura de inicio de la forja: 1100°C – 1150°C.
• Temperatura de acabado de forja: No por debajo de 800°C – 900°C.
• Enfriamiento: El enfriamiento lento después del forjado es importante para evitar la tensión interna.

4.2 Recocido para maquinabilidad

• Proceso: Calentar a 790-810 °C, mantener durante 2 a 6 horas y luego enfriar en el horno a menos de 600 °C.

5. Aplicaciones del acero para herramientas 8Cr3

El acero 8Cr3 es adecuado para herramientas y matrices utilizadas en estas condiciones:

• Temperatura: Temperaturas de trabajo moderadas (por debajo de 500°C).
• Cargas: Impacto y vibración relativamente bajos.
• Requisito principal: Resistencia al desgaste.

Algunos ejemplos específicos incluyen:

• Matrices de recorte en caliente (para eliminar rebabas de piezas forjadas)
• Punzones de conformado (para dar forma a materiales calentados)
• Matrices de recalcado en caliente de pernos
• Matrices de perforación en caliente
• Mangas de matriz
• Punzones

Consideraciones:

• Para el troquelado en caliente que requiere una resistencia al desgaste significativamente mayor, el carburo cementado puede ofrecer una mayor vida útil. Sin embargo, el 8Cr3 es una opción económica para tareas de troquelado en caliente menos exigentes.
• Para la producción a gran escala (por ejemplo, engranajes de automóviles) donde las matrices 8Cr3 estándar pueden fallar prematuramente, considere diseños de matrices compuestas con insertos de mayor rendimiento.

Experiencia en acero de Aobo

El acero 8Cr3 ofrece un equilibrio adecuado entre resistencia al desgaste y rendimiento a temperaturas moderadas para aplicaciones específicas de herramientas de trabajo en caliente. Obtener los mejores resultados depende en gran medida de un procesamiento y tratamiento térmico correctos, siguiendo los parámetros descritos anteriormente.

En Aobo Steel, nuestras décadas de experiencia en la forja y suministro de acero para herramientas nos permiten comprender las particularidades de materiales como el 8Cr3. Ofrecemos acero de alta calidad y la experiencia necesaria para ayudarle a utilizarlo eficazmente. Contáctenos para hablar sobre las necesidades específicas de su aplicación.