Tabla de tenacidad al impacto del acero para herramientas
Energía de impacto Charpy con entalla en V para los principales aceros para herramientas, leída a la temperatura de revenido que la fuente marca como óptima para cada grado, con la dureza que la pieza presenta a ese revenido. Las cifras se dan en pies-libra y julios. Este es un resumen de referencia de datos de ensayo publicados y no una especificación de Aobo Steel.
Cómo se lee el valor Charpy
El ensayo Charpy con entalla en V rompe una barra entallada con un solo golpe de un péndulo pesado y registra la energía que absorbe la barra. Un número más alto significa que el grado soporta un golpe más fuerte antes de romperse. Una cifra cercana al fondo de estas tablas describe un acero que se astillará o se partirá cuando un punzón, un troquel o el filo de una cuchilla reciba una carga de choque.
Cada valor aquí se leyó a la temperatura de revenido que la fuente marca como óptima para ese grado, por lo que la cifra corresponde a la dureza impresa en la misma fila. Un revenido por debajo de esa temperatura eleva la dureza y reduce la energía de impacto. Un revenido por encima recupera tenacidad y sacrifica resistencia al desgaste. El mismo grado puede subir o bajar en estas tablas solo por el revenido, y por eso la temperatura de revenido está en cada fila.
La diferencia entre grados es lo que decide la selección. D3 y D7 absorben 6 ft lb (8 J) en este ensayo mientras que S7 absorbe 240 ft lb (325 J), una diferencia de cuarenta veces entre dos aceros que se venden ambos como acero para herramientas. Los grados resistentes al choque y para trabajo en caliente se sitúan entre ellos. Los aceros rápidos se sitúan en el fondo, porque su contenido de carbono y carburos deja al acero menos margen para deformarse antes de agrietarse.
La energía de impacto es una propiedad entre varias y no es una clasificación de grados. Una herramienta que falla por astillamiento o partición es el caso para subir en estas tablas, hacia los grados resistentes al choque. Una herramienta que falla por desgaste abrasivo es el caso para moverse en la otra dirección, hacia los grados de alto carbono y alto contenido de carburos, y la decisión de revenido sigue esa elección. Las páginas enlazadas al final de esta página exponen el lado del desgaste de la misma decisión.
Aceros para herramientas de trabajo en frío y de uso general
Los grados de temple al agua, temple en aceite y temple al aire usados para punzones, troqueles, herramientas de conformado y trabajo general de taller. Se leen a la temperatura de revenido baja donde cada uno presenta su dureza de trabajo.
Energía de impacto a la temperatura de revenido óptima
| Grado | Tipo | Revenido óptimo, °F | °C | Dureza a ese revenido, HRC | Impacto Charpy, ft lb | J |
|---|---|---|---|---|---|---|
| W1 | Temple al agua | 300 | 150 | 64 | 80 | 108 |
| W2 | Temple al agua | 300 | 150 | 64 | 77 | 104 |
| O1 | Temple en aceite | 300 | 150 | 63 | 33 | 45 |
| O6 | Temple en aceite, grafítico | 300 | 150 | 63 | 33 | 45 |
| L6 | Temple en aceite, níquel | 300 | 150 | 60/61 | 72 | 98 |
| A2 | Temple al aire, 5% cromo | 400 | 205 | 60 | 17 | 23 |
| A6 | Temple al aire, 1% cromo | 400 | 205 | 59 | 28 | 38 |
| D2 | Temple al aire, 12% cromo | 960 | 515 | 58/60 | 8 | 11 |
| D3 | Alto carbono, alto cromo | 400 | 205 | 62 | 6 | 8 |
| D7 | Alto carbono, 4% vanadio | 400 | 205 | 62 | 6 | 8 |
| 4140 / 4150 | Media aleación, grados de referencia | 300 | 150 | 53/54 | 65 | 88 |
Fuente, capítulo de selección de aceros para herramientas, páginas impresas 142 a 149. W1 y W2 comparten una tabla en la fuente, al igual que 4140 y 4150, que se muestran allí como punto de referencia frente a los grados de temple al agua cementados.
4140 y 4150 no son aceros para herramientas. La fuente los imprime en la misma tabla para situar los aceros para herramientas de temple al agua cementados frente a un acero de media aleación.
Donde aparecen dos valores de dureza, en D2, L6 y la fila de 4140 y 4150, la fuente imprime un intervalo en lugar de una sola cifra.
Aceros para herramientas resistentes al choque
S7, S1 and S5 are the grades for chisels, punches, pneumatic tools and any other work where a blow is part of every cycle. S7 is the air hardening grade here, and it holds the highest figure on this page.
Energía de impacto a la temperatura de revenido óptima
| Grado | Tipo | Revenido óptimo, °F | °C | Dureza a ese revenido, HRC | Impacto Charpy, ft lb | J |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S7 | Resistente al choque, temple al aire | 450 | 230 | 58 | 240 | 325 |
| S1 | Resistente al choque, temple en aceite | 400 | 205 | 56 | 185 | 250 |
| S5 | Resistente al choque, temple en aceite | 400 | 205 | 60 | 170 | 230 |
Fuente, capítulo de selección de aceros para herramientas, páginas impresas 150 a 153.
La cifra de 240 ft lb (325 J) para S7 es el nivel máximo que el equipo de ensayo pudo registrar. La fuente indica que los cálculos sitúan el valor más cerca de 280 ft lb (380 J).
Aceros para trabajo en caliente
Los grados de trabajo en caliente al cromo y al tungsteno se leen a un revenido óptimo más alto, entre 1000 y 1100°F (540 y 595°C), porque trabajan en caliente y es allí donde se estabilizan las propiedades que les importan.
Energía de impacto a la temperatura de revenido óptima
| Grado | Tipo | Revenido óptimo, °F | °C | Dureza a ese revenido, HRC | Impacto Charpy, ft lb | J |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H13 | Trabajo en caliente al cromo | 1000 | 540 | 54 | 68 | 92 |
| H11 | Trabajo en caliente al cromo | 1000 | 540 | 57 | 85 | 115 |
| H12 | Trabajo en caliente al cromo-tungsteno | 1000 | 540 | 54 | 96 | 130 |
| A8 | Temple al aire, tungsteno | 1000 | 540 | 57 | 42 | 57 |
| H19 | Trabajo en caliente al cromo-tungsteno-cobalto | 1100 | 595 | 52 | 43 | 58 |
| H21 | Trabajo en caliente al tungsteno | 1000 | 540 | 53 | 34 | 46 |
Fuente, capítulo de selección de aceros para herramientas, páginas impresas 154 a 157. La fuente lista A8 con el grupo de trabajo en caliente, y también se suministra como acero para moldes.
Aceros rápidos
Los grados rápidos al molibdeno y al tungsteno contienen la mayor cantidad de carbono y de carburos de cualquier acero para herramientas en esta lista, y absorben la menor energía en este ensayo. T15 da 3 a 4 ft lb (4 a 5 J). Su lugar en una herramienta de corte se basa en la dureza en caliente y la resistencia al desgaste más que en la energía de impacto.
Energía de impacto a la temperatura de revenido óptima
| Grado | Tipo | Revenido óptimo, °F | °C | Dureza a ese revenido, HRC | Impacto Charpy, ft lb | J |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M1 | Acero rápido al molibdeno | 1000 | 540 | 65 | 12 | 16 |
| M2 | Acero rápido al molibdeno | 1000 | 540 | 66 | 10 | 13.5 |
| M3, clase 1 | Acero rápido al molibdeno | 1000 | 540 | 67 | 7 | 9 |
| M4 | Acero rápido al molibdeno, vanadio | 1000 | 540 | 66 | 7 | 9 |
| M7 | Acero rápido al molibdeno | 1000 | 540 | 67 | 11 | 15 |
| M42 | Acero rápido al cobalto | 950 | 510 | 68 | 10 | 13.5 |
| T1 | Acero rápido al tungsteno | 1000 | 540 | 64 | 9 | 12 |
| T5 | Acero rápido al tungsteno | 1000 | 540 | 64 | 5 | 7 |
| T15 | Acero rápido al tungsteno, alto vanadio | 1000 | 540 | 67 | 3–4 | 4–5 |
Fuente, capítulo de selección de aceros para herramientas, páginas impresas 158 a 162.
Lo que las cifras no cubren
Las cifras provienen de una serie de ensayos reportada en la fuente, medida a temperatura ambiente. Comparan grados entre sí bajo esas condiciones, y no predicen una vida útil. La geometría de la entalla, el tamaño de la probeta, la dirección de la probeta respecto a la barra y la temperatura del ensayo modifican un resultado Charpy, por lo que este número no se incluye en un certificado de material y no debe escribirse en una especificación de compra sin acordar primero las condiciones del ensayo.
La dureza en cada fila es la dureza que el grado presenta en el revenido óptimo, tomada de la misma tabla de la fuente. Cuando se desea un rango de trabajo en lugar de una sola cifra, la tabla de revenido enlazada abajo da la ventana en la que cada grado se pone normalmente en servicio.
Datos de referencia relacionados
El acero para herramientas se suministra en condición recocida, que se describe en la condición recocida del acero para herramientas página. Las calificaciones de desgaste y tenacidad para los mismos grados están en la tabla de propiedades del acero para herramientas, y los grados elegidos cuando el modo de falla es astillado o agrietamiento están en las aceros para herramientas resistentes al astillado y Aceros para herramientas resistentes al desgaste abrasivo páginas. El desgaste por impacto y el daño subsuperficial que deja se miden en la desgaste por impacto y descascarillado página. La ventana de revenido para cada grado está en la Tabla de revenido del acero para herramientas, el programa completo en la tabla de temple y revenido del acero para herramientas, y la dureza en caliente en la tabla de dureza en caliente del acero para herramientas. El grado que se especifica con más frecuencia para servicio de impacto en nuestro stock está en la acero para herramientas S7 página, y el extremo del rango para chapa metálica en la acero para herramientas para cuchillas de cizalla y cuchillas de corte longitudinal página.
Datos de referencia compilados del capítulo de selección de aceros para herramientas de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, 2.ª edición, Hanser), páginas impresas 139 a 163. Las energías de impacto son la propia serie de ensayos Charpy con entalla en V de la fuente, leídas a la temperatura de revenido óptima que marca para cada grado.