Tratamiento térmico del acero para herramientas S5
Un acero al silicio-manganeso resistente al impacto, con el ciclo de temple y la línea de revenido que la ficha de origen indica para él. Un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
S5 en el grupo de resistentes al impacto
S5 pertenece al grupo de resistentes al impacto, los grados a los que recurre un taller cuando una herramienta recibe impactos fuertes repetidos y la retención del filo importa menos. La ficha lo templa en aceite desde 1725 °F (940 °C), y el silicio al 1.90% en la ficha es lo que eleva el límite elástico, mientras que el manganeso al 0.90% aporta la templabilidad a través del temple en aceite. S1 y S7 están en el mismo grupo y entran al temple de la misma manera.
La ficha es información de referencia para el taller y no una especificación. Indica un paso de precalentamiento, una temperatura de temple y un medio de enfriamiento, luego una tabla de revenido con una sola cifra de dureza en cada fila y sin banda de tolerancia en ninguna parte. Conviene probar una primera herramienta cortada de una colada nueva de acero antes de que el ciclo se aplique a una herramienta de producción.
Composición química del S5
Elementos que la ficha de referencia enumera, porcentaje
| Elemento | Porcentaje |
|---|---|
| Carbono | 0.60 |
| Manganeso | 0.90 |
| Silicio | 1.90 |
| Cromo | 0.20 |
| Molibdeno | 1.30 |
| Vanadio | 0.30 |
Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para S5, página impresa 196.
La ficha indica una sola cifra para cada elemento en lugar de un rango de especificación. El tungsteno, el cobalto y el azufre aparecen en la ficha sin cifra alguna y se omiten de la tabla en lugar de mostrarse como cero.
Carbono al 0.60% con silicio al 1.90% y manganeso al 0.90% es la combinación que hace del S5 un acero de impacto, uno que se dobla bajo el impacto en lugar de agrietarse. El cromo al 0.20% y el molibdeno al 1.30% aportan la templabilidad que permite que un temple en aceite atraviese la sección, y el vanadio al 0.30% mantiene el tamaño de grano a través de la temperatura de temple. La ficha lista tungsteno, cobalto y azufre sin cifra alguna, por lo que esas filas se omiten de la tabla en lugar de imprimirse como cero. Los datos de composición de la tabla son solo de referencia general, los valores reales varían según la norma, la acería y el número de colada, así que confirme las cifras con el certificado de ensayo del material de la colada o consulte a Aobo Steel.
Temple del S5
Precalentamiento, temperatura de temple y enfriamiento
| Paso | S5 |
|---|---|
| Precalentamiento | 1200 °F (650 °C) |
| Templar | 1725 °F (940 °C) |
| Medio de temple | enfriamiento con aceite |
Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para S5, página impresa 196.
La ficha no asocia ninguna condición de tamaño al precalentamiento, por lo que el paso no se marca como necesario solo para secciones grandes. Indica una temperatura de temple y un medio de enfriamiento para el grado, sin alternativa de aire o sales junto al temple en aceite.
El precalentamiento de 1200 °F (650 °C) lleva la sección a través del rango en el que el acero resiste peor un impacto, y la ficha no le asocia ninguna condición de tamaño, por lo que el paso se aplica a toda carga y no solo a secciones pesadas. A la temperatura de temple de 1725 °F (940 °C) le sigue un temple en aceite, sin alternativa de aire o sales indicada junto a él. En un grado de impacto, el aceite es el camino intermedio entre el agua y el aire, lo bastante rápido para alcanzar la dureza desde la que parte la tabla de revenido y lo bastante lento para dejar la sección entera.
Respuesta al revenido del S5
Dureza que deja cada temperatura de revenido
| Revenido, °F | °C | S5, HRC |
|---|---|---|
| Recién templado | Sin revenido | 61 |
| 300 | 150 | 60 |
| 400 | 205 | 59 |
| 600 | 315 | 57 |
| 800 | 425 | 52 |
| 1000 | 540 | 47 |
| 1200 | 650 | 41 |
Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para S5, página impresa 196.
La ficha escalona las temperaturas de revenido en pasos de 100 °F desde 300 °F hasta 1200 °F e indica una cifra Rockwell C en cada fila, sin fila a 500 °F ni a 700 °F. La primera fila es la dureza recién templada, antes de cualquier revenido.
Recién templado, el grado se sitúa en 61 HRC y la línea desciende desde ahí, sin ningún pico de endurecimiento secundario que buscar. El primer revenido a 300 °F (150 °C) deja 60 HRC, 800 °F (425 °C) deja 52 HRC y la última fila a 1200 °F (650 °C) deja 41 HRC. Una herramienta de impacto normalmente se reviene en la mitad superior de la tabla, donde la dureza cedida compra tenacidad, y la caída de veinte puntos desde la dureza recién templada hasta la última fila es lo que hace que esa elección sea amplia.
Datos de referencia relacionados
Los grados que rodean al S5 en el grupo de resistentes al impacto se exponen en la página de aceros para herramientas resistentes al desportillamiento, y la tenacidad al impacto por la que se compra el grupo se representa en la Tabla de tenacidad al impacto del acero para herramientas. Solo las bandas de revenido están en la Tabla de revenido del acero para herramientas, las bandas de temple y revenido de todos los grupos están en la tabla de temple y revenido del acero para herramientas, y los rangos de composición de la serie S están en la Tabla de composición del acero para herramientas. Las medidas de stock de los grados resistentes al impacto están en la página del acero para herramientas S1 y la página del acero para herramientas S7.
Datos de referencia recopilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, segunda edición, Hanser). La composición química, el ciclo de temple y la respuesta al revenido del S5 provienen de la información de referencia de tratamiento térmico de la página impresa 196.