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Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas D6
Guía práctica de tratamiento térmico para el acero para herramientas D6 (1.2436) para mejorar la resistencia al desgaste minimizando los riesgos de agrietamiento y distorsión.
acero para herramientas D6 es un acero para herramientas de trabajo en frío de alto carbono y alto cromo que ofrece una resistencia al desgaste y una resistencia a la compresión excepcionales. Su composición química y propiedades funcionales se asemejan estrechamente a las del AISI D3, pero se mejora mediante la adición de tungsteno y vanadio.
El tratamiento térmico del acero D6 consta de varios pasos: precalentamiento, Austenización, temple y templado.
Lista de verificación rápida del tratamiento térmico del acero para herramientas D6
Tiempo necesario: 1 día
El tratamiento térmico del acero para herramientas D6 consiste en precalentamiento, austenización, temple y revenido para garantizar una resistencia al desgaste y una resistencia a la compresión excepcionales.
- Precalentamiento
Para prevenir el agrietamiento debido a la absorción lenta de calor, utilice un proceso de dos etapas. Primero, caliente el acero a aproximadamente 650°C (1200°F) para aliviar tensiones, luego eleve la temperatura a aproximadamente 850°C (1560°F) para garantizar un calentamiento uniforme antes del endurecimiento.
- Austenización (endurecimiento)
Una vez precalentado, aumente la temperatura del horno a 1725°F (940°C). Mantenga el acero D6 a esta temperatura durante 15 minutos para piezas pequeñas o 45 minutos para piezas grandes para garantizar la disolución completa de los carburos; evite tiempos de mantenimiento excesivos para prevenir el crecimiento anormal del grano.
- Temple
Enfríe el componente en oil, agitando continuamente el líquido para romper las bolsas de vapor que pueden causar puntos blandos. Retire el acero del aceite cuando la temperatura descienda a 60–80°C; no permita que la pieza se enfríe a temperatura ambiente antes del siguiente paso.
- Revenido
Transfiera inmediatamente el acero a un horno de revenido precalentado mientras aún esté caliente (60–80°C) para reducir el riesgo de agrietamiento. Realice un proceso de revenido de dos etapas, comenzando a aproximadamente 200°C para lograr una dureza de aproximadamente 60 HRC y eliminar las tensiones internas.
Precalentamiento
El D6 es un acero de alto carbono y alto cromo con baja conductividad térmica y absorción lenta de calor. El calentamiento rápido puede causar agrietamiento y deformación, por lo que se recomienda un proceso de precalentamiento de dos etapas.
Primera etapa: Caliente el acero para herramientas D6 a aproximadamente 650°C (1200°F). Esta temperatura inicial permite que el acero se caliente de manera uniforme y alivie tensiones antes de volverse excesivamente blando.
Segunda etapa: Eleve la temperatura a aproximadamente 850°C (1560°F). El calentamiento completo y uniforme es esencial en ambas etapas, lo que también reduce el tiempo requerido para la etapa posterior de austenización a alta temperatura.
Austenización (endurecimiento)
Después de un precalentamiento completo, eleve la temperatura a la temperatura de austenización del acero D6 de 1725°F (940°C). A esta temperatura, mantenga durante 15 minutos para el acero D6 pequeño y 45 minutos para piezas grandes, según la experiencia. El tiempo de austenización debe controlarse estrictamente para garantizar la uniformidad de la temperatura y la disolución completa de los carburos. Sin embargo, se debe evitar el tiempo de mantenimiento excesivo para prevenir el crecimiento anormal del grano de austenita, que podría degradar las propiedades del acero.
Temple
El acero D6 debe templarse en aceite. Cuando el D6 está en el aceite, el aceite debe agitarse continuamente. Retire el acero D6 del aceite de temple cuando su temperatura descienda a aproximadamente 60–80°C y reviénelo inmediatamente para reducir el riesgo de agrietamiento. Nunca permita que se enfríe a temperatura ambiente antes del revenido.
Revenido
El revenido elimina las tensiones internas generadas durante el temple del acero D6 y transforma la austenita retenida. El revenido debe realizarse inmediatamente después del temple a 60–80°C. Esperar hasta la temperatura ambiente puede causar acumulación de tensiones y agrietamiento. Se recomienda un proceso de revenido de dos etapas para el acero D6. Típicamente, el D6 se reviene primero a aproximadamente 200°C para lograr una dureza de aproximadamente 60 HRC.
La relación entre la temperatura de revenido y la dureza
| Temperatura de revenido (°F / °C) | Dureza (Rockwell C) |
| Recién templado | 67 |
| 300 °F / 150 °C | 65 |
| 400 °F / 205 °C | 64 |
| 500 °F / 260 °C | 63 |
| 600 °F / 315 °C | 62 |
| 700 °F / 370 °C | 61 |
| 800 °F / 425 °C | 61 |
| 900 °F / 480 °C | 58 |
| 1000 °F / 540 °C | 55 |
Problemas comunes y soluciones en el tratamiento térmico del acero D6
Agrietamiento
Las grietas de temple generalmente resultan de un enfriamiento excesivo antes del revenido, un enfriamiento desigual durante el temple o puntos de concentración de tensiones, como esquinas afiladas o marcas de estampado.
La solución implica retirar las piezas del temple en aceite mientras aún estén calientes al tacto y transferirlas inmediatamente a un horno de revenido precalentado. Además, asegúrese de que los diseños incorporen esquinas redondeadas para minimizar la concentración de tensiones.
Puntos blandos
Los puntos blandos pueden resultar de dos causas: primero, una película de vapor no conductora formada durante el temple dificulta el contacto entre el agente de temple y el acero D6, reduciendo las velocidades de enfriamiento local; segundo, la descarburación que ocurre durante la austenización.
Las soluciones incluyen: agitar continuamente el aceite de temple durante el temple para romper las bolsas de vapor, garantizar una protección de atmósfera adecuada durante la austenización, o envolver el acero D6 en papel de aluminio metálico para prevenir la descarburación.
Deformación
La deformación del D6 es causada por tensiones residuales del mecanizado y tensiones térmicas resultantes de un calentamiento o enfriamiento desigual. El tratamiento térmico de alivio de tensiones debe realizarse antes del endurecimiento del D6, con precalentamiento gradual aplicado.
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Preguntas frecuentes
El proceso consiste en precalentamiento, austenización, temple y revenido. Seguir estos pasos es crítico porque el D6 tiene baja conductividad térmica y absorción lenta de calor.
Utilice un proceso de dos etapas para prevenir el agrietamiento. Caliente primero a 650°C (1200°F) para aliviar tensiones, luego eleve a 850°C (1560°F) para garantizar un calentamiento uniforme antes del endurecimiento.
Eleve la temperatura a 1725°F (940°C) después del precalentamiento. Mantenga esta temperatura durante 15 minutos para piezas pequeñas o 45 minutos para piezas grandes para garantizar la disolución completa de los carburos.
Temple el D6 en aceite mientras agita continuamente el líquido. Retire el acero cuando se enfríe a 60–80 °C y reviénelo inmediatamente; nunca permita que se enfríe a temperatura ambiente primero.
El D6 debe someterse a un proceso de revenido en dos etapas inmediatamente después del temple. La primera etapa se realiza típicamente a aproximadamente 200 °C para lograr una dureza de aproximadamente 60 HRC.
El agrietamiento es causado por un enfriamiento excesivo antes del revenido, enfriamiento desigual o concentraciones de tensiones, como esquinas afiladas. Para prevenir esto, retire las piezas del aceite mientras estén calientes y use esquinas redondeadas en el diseño.
Los puntos blandos resultan de películas de vapor no conductoras que se forman durante el temple o descarburación durante la austenización. Prevenga esto agitando el aceite de temple y usando protección de atmósfera o lámina metálica.
La deformación resulta de tensiones residuales de mecanizado y tensiones térmicas. Para minimizar esto, realice un tratamiento térmico de alivio de tensiones antes del endurecimiento y use un método de precalentamiento gradual.