Roscado de acero para herramientas por rango de dureza
El roscado es la operación que se detiene primero cuando una pieza de acero para herramientas se endurece, porque un macho combina un filo de corte con un cuerpo largo y delgado que debe soportar el par de torsión. La práctica publicada para el roscado de acero se divide en tres rangos de dureza, y cada parte del macho cambia entre ellos, desde el grado de acero rápido del macho hasta el porcentaje de rosca completa con el que se prepara el agujero.
Tres rangos de 5 a 55 HRC
Los tres rangos provienen de una serie de ensayos de un fabricante de machos sobre 11 aceros que abarcan de 5 a 55 HRC, realizados para determinar el efecto de la dureza en el roscado. Las recomendaciones que resultaron se reproducen a continuación. Conviene leerlas como un solo sistema y no como seis filas separadas, porque el diseño del macho, el material del macho, la dureza del macho, el tratamiento superficial, el porcentaje de rosca y la velocidad se mueven en conjunto.
| Variable del proceso | Dureza del acero roscado, HRC | ||
|---|---|---|---|
| 5-30 | 30-40 | 40-55 | |
| Diseño del macho | Estándar | Estándar modificado, o especial(a) | Especial(a) |
| Material del macho(b) | T1, M1, M7, M10 | M2, M3 | T15, M3, M33, M42 |
| Dureza del macho, mínima | 62 HRC | 64 HRC | 66 HRC |
| Tratamiento superficial del macho | Óxido por vapor(c) | Nitrurado más óxido por vapor | Nitrurado más óxido por vapor |
| Porcentaje de rosca completa | 75% | 60% | 55% |
| Velocidad, m/min (sfm) | 30 máx (100 máx) | 6-14 (20-45) | 0.15-3.0 (0.5-10) |
Práctica recomendada para el roscado de aceros en tres rangos de dureza, reproducida de la Tabla 2 de Tapping, en ASM Handbook, Volumen 16, Machining. (a) Un macho especial debe tener cuatro ranuras, un ángulo de ataque positivo de 3 grados, alivio de rosca y un chaflán de 3 a 4 hilos. (b) Pueden sustituirse aceros rápidos de contenido total de aleación similar a los aceros indicados. (c) U otro proceso oxidante.
Qué cambia cada rango
Hasta 30 HRC, un macho estándar de acero rápido de uso general es la opción más económica. Los aceros del grupo T1, M1, M7 y M10 se nombran para ello, con una dureza mínima del macho de 62 HRC y una superficie de óxido por vapor, con 75 por ciento de rosca completa preparada en el agujero y una velocidad de hasta 30 m/min (100 sfm).
De 30 a 40 HRC, el macho pasa a ser un estándar modificado o un especial, y el material del macho sube a M2 y M3 con una dureza mínima de 64 HRC. El tratamiento superficial cambia a nitrurado más óxido por vapor, la preparación de la rosca baja a 60 por ciento de rosca completa y la velocidad cae a 6 a 14 m/min (20 a 45 sfm).
De 40 a 55 HRC, cada elemento está en su condición más severa. El macho tiene que ser un especial, con cuatro ranuras, un ángulo de ataque positivo de 3 grados, alivio de rosca y un chaflán de 3 a 4 hilos. El material del macho pasa a los grados altamente aleados T15, M3, M33 y M42 con una dureza mínima de 66 HRC, la superficie es de nuevo nitrurado más óxido por vapor, y solo se prepara 55 por ciento de rosca completa. La velocidad baja a 0.15 a 3.0 m/min (0.5 a 10 sfm), por lo que un macho en este rango trabaja lentamente a propósito y un maquinista que lo trate como un macho para acero blando lo romperá.
Un punto recorre toda la tabla. A medida que aumenta la dureza de la pieza, se le pide al macho que elimine menos material. El porcentaje de rosca baja de 75 a 55 por ciento, lo que reduce el par de torsión sobre el macho y da a los grados más duros una posibilidad de sobrevivir.
Velocidades nominales de roscado para acero al carbono y de baja aleación
La tabla siguiente es la lista más amplia de velocidades para machos de acero rápido en aceros al carbono y de baja aleación, y muestra la misma caída de velocidad con la dureza en una variedad de grados comunes. Es una referencia útil para el extremo más blando del trabajo con acero para herramientas, que se rosca más cerca del acero de medio carbono que del rango endurecido anterior.
| Acero típico | Condición | Dureza, HB | Velocidad, m/min (sfm) |
|---|---|---|---|
| 1020 | Recocido | 85-125 | 17 (55) |
| 1020 | Recocido | 125-175 | 14 (45) |
| 1020 | Recocido | 175-225 | 12 (40) |
| 1020 | Recocido | 225-275 | 9 (30) |
| 1045 | Recocido | 125-175 | 14 (45) |
| 1045 | Recocido | 175-225 | 12 (40) |
| 1045 | Recocido | 225-275 | 11 (35) |
| 1045 | Recocido | 275-325 | 8 (25) |
| 1045 | Templado y revenido | 325-375 | 6 (20) |
| 1045 | Templado y revenido | 375-425 | 3 (10) |
| 1112 | Recocido | 100-150 | 18 (60) |
| 1112 | Estirado en frío | 150-200 | 20 (65) |
| 1117 | Recocido | 100-150 | 15 (50) |
| 1117 | Estirado en frío | 150-200 | 17 (55) |
| 1137 | Recocido | 175-225 | 15 (50) |
| 1137 | Templado y revenido | 275-325 | 11 (35) |
| 1137 | Templado y revenido | 325-375 | 6 (20) |
| 1137 | Templado y revenido | 375-425 | 3 (10) |
| 12L14 | Recocido | 100-150 | 18 (60) |
| 12L14 | Recocido | 150-200 | 17 (55) |
| 12L14 | Recocido | 200-250 | 14 (45) |
| 4140 | Recocido | 175-225 | 11 (35) |
| 4140 | Templado y revenido | 275-325 | 8 (25) |
| 4140 | Templado y revenido | 325-375 | 5 (15) |
| 4140 | Templado y revenido | 375-425 | 3 (10) |
| 4140 + S | Templado y revenido | 45-48 HRC | 2 (7) |
| 41L40 | Recocido | 150-200 | 14 (45) |
| 41L40 | Templado y revenido | 275-325 | 6 (20) |
| 41L40 | Templado y revenido | 325-375 | 5 (15) |
| 41L40 | Templado y revenido | 45-48 HRC | 2 (7) |
| 8620 | Recocido | 125-175 | 14 (45) |
| 8620 | Recocido | 175-225 | 12 (40) |
| 8620 | Estirado en frío | 225-275 | 11 (35) |
| 8620 | Estirado en frío | 275-325 | 8 (25) |
| 8620 | Templado y revenido | 325-375 | 6 (20) |
| 8620 | Templado y revenido | 375-425 | 3 (10) |
Velocidades nominales para el roscado de aceros al carbono y de baja aleación con machos de acero rápido, reproducidas de la Tabla 3 de Tapping, en ASM Handbook, Volumen 16, Machining. Cada acero indicado representa un grupo de aceros similares. Para acero de hasta 375 HB, la fuente indica machos M1, M7 y M10, y para acero de 375 HB y superior indica M3 y M40. Las filas de 45 a 48 HRC son el extremo endurecido de la tabla y muestran cuán bruscamente cae la velocidad.
Roscado de acero para herramientas endurecido, PDF imprimible
Los tres rangos de dureza con su diseño de macho, material del macho, dureza, tratamiento superficial, porcentaje de rosca y velocidad, más las velocidades nominales de roscado para aceros al carbono y de baja aleación, en un PDF con nuestros datos de contacto.
Grados y existencias
Los aceros rápidos nombrados en el rango superior son los grados altamente aleados que mantienen su dureza en el filo de corte, y la familia M42 se presenta en la página de acero para herramientas M35 junto con los grados de cobalto relacionados. La familia más amplia de aceros rápidos para herramientas está en la página de aceros rápidos.
El tratamiento de oxidación por vapor mencionado en los dos primeros rangos se cubre con su efecto sobre la vida útil de la herramienta en la página de mejora de la vida útil de la herramienta con tratamiento por vapor. Cuando el tratamiento superficial es nitruración en su lugar, el proceso y la capa que deja están en la guía de nitruración de acero para herramientas.
El agujero se prepara antes de que entre el macho, y el tamaño de broca que deja la cantidad correcta de material para una rosca dada está en la tabla de tamaños de broca para machos. Las condiciones de perforación más amplias para acero para herramientas, blando y endurecido, están en la página de taladrado de acero para herramientas endurecido.
Roscado de acero para herramientas endurecido, PDF imprimible
Los tres rangos de dureza con su diseño de macho, material del macho, dureza, tratamiento superficial, porcentaje de rosca y velocidad, más las velocidades nominales de roscado para aceros al carbono y de baja aleación, en un PDF con nuestros datos de contacto.
Antes de usar estos valores
Esta página es un resumen de referencia de la práctica publicada y no es una especificación de Aobo Steel. Las recomendaciones se reproducen de la tabla de origen, y la geometría del macho, la profundidad del agujero, la lubricación y el control de la máquina las modificarán. Las condiciones finales se establecen en el trabajo.
Fuente: ASM Handbook, Volumen 16, Machining, ASM International, 1989.