Fracciones volumétricas de carburos en aceros para herramientas y cuchillos
Cuánto carburo y nitruro contiene cada uno de los 38 grados de acero para herramientas y cuchillos después de un tratamiento térmico típico, desglosado por el tipo de partícula que lo forma. Un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Qué mide el volumen de carburos
Las partículas duras de carburo y nitruro son con lo que corta un acero para herramientas. El volumen de estas en el acero es el número único que se sitúa más cerca de la resistencia al desgaste en una ficha técnica, y un grado con un alto volumen de ellas mantendrá un filo, un borde de matriz o una superficie de desgaste durante más tiempo bajo abrasión. Las mismas partículas son frágiles y toman carbono y aleación de la matriz que las rodea, por lo que un alto volumen de carburos se paga en tenacidad, y el equilibrio entre ambos es para lo que se lee esta tabla.
Volume is set by chemistry and by the hardening temperature together, so it cannot be read off the carbon content. A steel carrying 12 per cent chromium forms more than twice the carbide volume of a low alloy grade at the same carbon, because chromium carbide draws chromium, iron and other carbide formers out of solution with it. Raising the austenitizing temperature dissolves part of what is there and lowers the volume that survives to room temperature.
Volumen de carburos de 38 aceros para herramientas y cuchillos
Fracciones volumétricas de carburos y nitruros por tipo de partícula
| Acero | Fe3C | CrC | CrVC | MC | M6C | MN | CrN |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CPM M4 | – | – | – | 6.5 | 7 | – | – |
| M2 | – | – | – | 2 | 10.5 | – | – |
| 410 | – | 3 | – | – | – | – | – |
| 420 | – | 3 | – | – | – | – | – |
| AEB-L | – | 6 | – | – | – | – | – |
| Sleipner | – | 8 | – | – | – | – | – |
| 440A | – | 10 | – | – | – | – | – |
| 440C | – | 12 | – | – | – | – | – |
| D2 | – | 15.5 | – | – | – | – | – |
| 154CM | – | 17.5 | – | – | – | – | – |
| ZDP-189 | – | 36 | – | – | – | – | – |
| CruWear | – | – | 5.9 | 3.4 | – | – | – |
| S35VN | – | – | 10.5 | 2.5 | – | – | – |
| S30V | – | – | 10.5 | 4 | – | – | – |
| S90V | – | – | 13 | 9 | – | – | – |
| S125V | – | – | 16 | 12.5 | – | – | – |
| BG-42 | – | – | 16 | – | – | – | – |
| Elmax | – | – | 16 | 2 | – | – | – |
| M390 | – | – | 17.5 | 2.5 | – | – | – |
| S60V | – | – | 21.5 | 2.1 | – | – | – |
| Vanax | – | – | – | – | – | 4 | 10 |
| LC200N | – | – | – | – | – | – | 4.5 |
| 3V | – | – | – | 5.1 | – | – | – |
| Vanadis 4E | – | – | – | 8.2 | – | – | – |
| N690 | – | 18 | – | – | – | – | – |
| Rex 45 | – | – | – | 2.5 | 5.3 | – | – |
| 5160 | 0 | – | – | – | – | – | – |
| 1095 | 3 | – | – | – | – | – | – |
| O1 | 3 | – | – | – | – | – | – |
| O2 | 3 | – | – | – | – | – | – |
| 52100 | 6 | – | – | – | – | – | – |
| 26C3 | 8 | – | – | – | – | – | – |
| A2 | – | 6 | – | – | – | – | – |
| 19C27 | – | 8 | – | – | – | – | – |
| Niolox | – | 8 | – | 1 | – | – | – |
| XHP | – | 22 | – | – | – | – | – |
| Vanadis 8 | – | – | – | 15 | – | – | – |
| 10V | – | – | – | 17.5 | – | – | – |
Fuente, fracciones volumétricas de carburos para diferentes aceros de cuchillo, Tabla 8.2 en la página impresa 84 de la fuente, que es la página 91 del PDF de la copia consultada.
Los volúmenes son porcentaje del acero en volumen para un tratamiento térmico típico y cambian con la temperatura de austenización. Un guion es una celda que la fuente deja vacía, lo que significa que no está presente ninguno de ese tipo de partícula, y la fuente imprime un cero explícito para el carburo de hierro en 5160. Solo una tabla de referencia, no es una especificación de Aobo Steel.
Cómo leer la tabla
Las siete columnas de datos indican el volumen de cada tipo de partícula en porcentaje. Fe3C es carburo de hierro, el más blando del grupo y sobre el que se basa un acero al carbono simple o de baja aleación. CrC es carburo de cromo, que sustenta los aceros inoxidables y de alto cromo para herramientas. CrVC es un carburo de cromo y vanadio y MC es un carburo rico en vanadio del tipo que forman las calidades de metalurgia de polvos. M6C es un carburo de molibdeno y tungsteno y es el que sustenta los aceros rápidos. MN es un nitruro metálico y CrN es nitruro de cromo, y ambos aparecen juntos solo en las calidades inoxidables de alto nitrógeno.
Un guion marca una celda que la fuente deja vacía, lo que significa que ese tipo de partícula no está presente en el acero, y la fuente imprime un cero explícito para el carburo de hierro en 5160. Interpretar un guion como una medición faltante sería incorrecto aquí, ya que la mayoría de las calidades contienen uno o dos tipos de partículas y dejan el resto vacío.
La dispersión a lo largo de la tabla es amplia. Las calidades al carbono y de baja aleación se sitúan entre 0 y 8 por ciento de carburo de hierro, las calidades de carburo de cromo van desde 3 por ciento en 410 y 420 hasta 36 por ciento en ZDP-189, y las calidades inoxidables de metalurgia de polvos contienen de 5,9 a 21,5 por ciento de carburo de cromo y vanadio con hasta 12,5 por ciento de carburo de vanadio junto a él. Las dos calidades de alto nitrógeno contienen nitruros, Vanax con 4 por ciento de nitruro metálico y 10 por ciento de nitruro de cromo, y LC200N con 4,5 por ciento de nitruro de cromo.
El tamaño de partícula es una variable independiente del volumen. Una calidad de metalurgia de polvos y una calidad de lingote de la misma composición química contienen el mismo volumen, y la ruta de polvos lo entrega en partículas más pequeñas y distribuidas de manera más uniforme, lo que se refleja en la tenacidad y la rectificabilidad más que en la resistencia al desgaste. Dos calidades de la tabla, 154CM y CPM-154, tienen composición idéntica y difieren solo en cómo se entrega el carburo, y la fuente no reporta diferencia medible entre ellas en las pruebas de retención del filo.
Datos de referencia relacionados
La dureza de cada uno de estos tipos de partículas está en la página de tipos de carburo de acero para herramientas, los datos medidos de desgaste abrasivo están en la página de datos de ensayo de desgaste abrasivo, y las calidades seleccionadas por resistencia al desgaste están en la página de aceros para herramientas resistentes al desgaste abrasivo. Las calidades para cuchillos de la tabla y cómo se eligen se tratan en la página de tipos de acero para cuchillos. Una comparación de propiedades entre los grupos de aceros para herramientas está en la tabla de propiedades del acero para herramientas, y el aspecto inoxidable de la misma cuestión está en la Tabla de propiedades del acero inoxidable martensítico.
Datos de referencia recopilados de Knife Engineering, Steel, Heat Treating, and Geometry (Larrin Thomas). La tabla 8.2 está impresa en la página 84 del libro impreso, que es la página 91 del PDF de la copia consultada. Los valores se leyeron de la imagen de la página en lugar de una capa de texto automática.