Tratamiento térmico del acero para herramientas M4
La composición química, el ciclo de temple y la línea de revenido que la ficha de origen indica para el acero rápido al molibdeno M4. Un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
M4 en el grupo de aceros rápidos al molibdeno
El M4 se sitúa en el grupo de aceros rápidos al molibdeno de la serie M, y es el vanadio lo que lo distingue del M2 y del M7. La ficha de la que provienen estas tablas indica 4,00% de vanadio, 1,30% de carbono, 4,50% de molibdeno y 5,50% de tungsteno, con cromo al 4,00% y azufre al 0,27%. El cobalto aparece en la ficha sin ninguna cifra asociada. Las tres tablas siguientes reproducen lo que indica la ficha y nada más, y cada cifra de composición química se verifica contra los rangos que la tabla de composición de este sitio indica para el grado.
La ficha es información de referencia de taller más que una especificación. Indica una temperatura de precalentamiento, una temperatura de temple y dos medios 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 tratar una primera tanda de piezas de una nueva colada de acero como una prueba antes de que el ciclo pase a trabajos de producción.
Composición química del M4
Elementos que la ficha de referencia enumera, porcentaje
| Elemento | Porcentaje |
|---|---|
| Carbono | 1.30 |
| Manganese | 0.30 |
| Silicon | 0.30 |
| Cromo | 4.00 |
| Molibdeno | 4.50 |
| Vanadio | 4.00 |
| Tungsteno | 5.50 |
| Azufre | 0.27 |
Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para M4, página impresa 191.
La ficha indica una sola cifra para cada elemento en lugar de un rango de especificación. El cobalto aparece en la ficha sin ninguna cifra asociada, por lo que esa fila se omite de la tabla en lugar de imprimirse en blanco. El azufre al 0,27% es la cifra que la ficha indica para el grado.
El carbono al 1,30% y el vanadio al 4,00% son las dos cifras que distinguen al M4 dentro del grupo de aceros rápidos al molibdeno, y la ficha las indica como valores únicos en lugar de rangos. Cada cifra de la ficha cae dentro del rango que la tabla de composición de este sitio indica para el M4, UNS T11304, que va de 1,25 a 1,40% de carbono, 3,75 a 4,75% de cromo, 4,25 a 5,50% de molibdeno, 5,25 a 6,50% de tungsteno y 3,75 a 4,50% de vanadio. La misma tabla sitúa el vanadio del M2 en 1,75 a 2,20% y el vanadio del M7 en 1,75 a 2,25%, por lo que el 4,00% de esta ficha es aproximadamente el doble de lo que llevan esos dos grados de acero rápido al molibdeno, y la tabla de revenido de este sitio lista el tipo para el M4 como acero rápido al molibdeno, al vanadio. El azufre se indica en la ficha y no en la tabla de composición, y el cobalto no lleva ninguna cifra asociada. 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, por lo que conviene confirmar las cifras contra el certificado de ensayo del material de la colada o consultar a Aobo Steel.
Temple del M4
Precalentamiento, temperatura de temple y enfriamiento
| Paso | M4 |
|---|---|
| Precalentamiento | 1500 °F (815 °C) |
| Templar | 2225 °F (1220 °C) |
| Medio de temple | Temple en aceite o en sal |
Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para M4, página impresa 191.
La ficha indica una temperatura de precalentamiento, una temperatura de temple y dos medios de enfriamiento para el grado, sin ninguna condición de tamaño de sección asociada a ninguno de ellos, por lo que las cifras rigen para la carga tal como está escrita. La tabla de temperaturas de temple y revenido de este sitio da al grupo M3 y M4 una ventana de temple de 2200 a 2250 °F (1205 a 1230 °C) y lista aceite, aire o sal como medios de enfriamiento, por lo que la única cifra de esta ficha cae dentro de esa ventana y los dos medios que indica son dos de los tres que permite la tabla.
El precalentamiento de 1500 °F (815 °C) cae dentro de la banda de precalentamiento de 1350 a 1550 °F que la tabla de temple y revenido de este sitio indica para el grupo M3 y M4, y la ficha no indica ninguna condición asociada, por lo que el paso rige para toda carga. El temple se realiza a 2225 °F (1220 °C) en aceite o sal. La misma tabla da al grupo una ventana de 2200 a 2250 °F (1205 a 1230 °C) y lista aceite, aire o sal como medios de enfriamiento, por lo que la única cifra de temple de esta ficha cae dentro de esa ventana y los dos medios que indica la ficha son dos de los tres que permite la tabla. La ficha no elige entre aceite y sal, por lo que esa elección queda en manos del taller y de la sección que se trata.
Respuesta al revenido del M4
Dureza que deja cada temperatura de revenido
| Revenido, °F | °C | M4, HRC |
|---|---|---|
| Recién templado | Sin revenido | 64 |
| 900 | 480 | 62 |
| 950 | 510 | 66 |
| 1000 | 540 | 65 |
| 1050 | 565 | 65 |
| 1100 | 595 | 64 |
| 1150 | 620 | 62 |
| 1200 | 650 | 58 |
Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para M4, página impresa 191.
La ficha indica una sola cifra Rockwell C en cada fila. Esta ficha lleva una cifra en la fila recién templada (sin revenir), 64 HRC, por lo que esa fila se muestra sin temperatura de revenido asociada. La línea baja a 62 HRC a 900 °F (480 °C) antes de subir a su pico de 66 HRC a 950 °F (510 °C), y desciende a 58 HRC en el extremo de 1200 °F (650 °C) de la tabla. La ficha no dice nada sobre el número de ciclos de revenido.
Esta ficha lleva una cifra en la fila recién templada (sin revenir), 64 HRC, por lo que la tabla comienza ahí. La línea baja a 62 HRC a 900 °F (480 °C), sube a su pico de 66 HRC a 950 °F (510 °C), mantiene 65 HRC en 1000 y 1050 °F (540 y 565 °C), y cae a 58 HRC a 1200 °F (650 °C), por lo que la respuesta alcanza su pico un poco por encima de 950 °F y no vuelve a subir en la parte alta de la tabla. En la banda de 1000 a 1100 °F donde la tabla de revenido de este sitio recomienda revenir el M4, esa tabla lista 66 a 61 HRC y la ficha indica 65, 65 y 64, dentro de esa banda. La ficha no dice nada sobre el número de ciclos de revenido, por lo que conviene tratar la línea como la respuesta del grado y definir los ciclos con su tratador térmico antes de que las piezas entren en servicio.
Tratamiento térmico del acero para herramientas M4, PDF imprimible
La composición química, el ciclo de temple y la respuesta al revenido del M4 de esta página en un solo PDF, con nuestros datos de contacto.
Datos de referencia relacionados
El grado con el que el M4 comparte su grupo está en la página de tratamiento térmico del acero para herramientas M3, y la dureza de trabajo a la que se lista el grupo está en la tabla de propiedades del acero para herramientas. Los rangos de composición de toda la serie M están en la Tabla de composición del acero para herramientas y las temperaturas de temple y revenido en la tabla de temple y revenido del acero para herramientas. La dureza que mantiene el M4 cuando está caliente está en la tabla de dureza en caliente del acero para herramientas, los datos de corte para el grupo están en la página de velocidades y avances de corte para acero para herramientas, y el rango de suministro está en la página de aceros rápidos.
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 M4 provienen de la información de referencia de tratamiento térmico de la página impresa 191.