El acero para herramientas M35 es un acero rápido de molibdeno con contenido de cobalto. Su composición, específicamente la adición de cobalto, da como resultado una mayor dureza en estado templado, resistencia al desgaste y dureza en caliente en comparación con el acero para herramientas M2, lo que permite mayores velocidades de corte.

1. Composición química

El acero M35 que suministramos cumple plenamente con los requisitos estándar. Debido a su contenido de cobalto, el acero M35 posee propiedades especiales en comparación con otros aceros para herramientas comunes. Su tabla de composición es la siguiente:

2. Propiedades del acero para herramientas M35

La combinación específica de elementos en el acero para herramientas M35 se traduce en un conjunto de características de rendimiento muy valoradas en diversas aplicaciones de herramientas.

2.1 Mayor dureza y revenido Respuesta

Un aspecto fundamental de las propiedades del acero para herramientas M35 es su dureza superior. El contenido de cobalto 5% es clave en este sentido, ya que no solo aumenta la dureza alcanzable en comparación con los grados M2 estándar, sino que también intensifica significativamente la respuesta del acero durante el proceso de revenido. 

2.2 Resistencia al desgaste excepcional

La vida útil y la eficiencia de las herramientas están directamente relacionadas con su resistencia al desgaste. El acero para herramientas M35 ofrece un rendimiento excepcional en este sentido. Su mayor dureza, resultado directo de su aleación con cobalto y su estructura de carburo optimizada, proporciona una sólida resistencia al desgaste abrasivo. Esto significa que las herramientas fabricadas con M35 durarán más, reduciendo el tiempo de inactividad y los costos de reemplazo.

2.3 Dureza en caliente superior (dureza roja)

Una de las propiedades más importantes del acero para herramientas M35 es su excelente dureza en caliente, también conocida como dureza roja. Esto se debe directamente a la adición de cobalto. Esta característica es fundamental para aplicaciones que implican altas velocidades y avances de corte, donde las herramientas se someten a una considerable generación de calor. El M35 mantiene su resistencia y dureza a estas temperaturas elevadas, lo que permite realizar operaciones de mecanizado a mayores velocidades y avances, aumentando así la productividad sin comprometer prematuramente la integridad de la herramienta.

2.4 Equilibrio de la resistencia

Si bien el acero para herramientas M35 está diseñado para ofrecer alta dureza y resistencia al desgaste, también presenta una notable tenacidad. Esto se aprecia especialmente al compararlo con otros aceros rápidos de alta resistencia al desgaste. Esta tenacidad permite que las herramientas de M35 soporten cierto grado de tensión mecánica e impacto durante su funcionamiento. Aunque para aplicaciones que requieren una resistencia extrema a los golpes se podrían considerar otros grados, el M35 ofrece un perfil equilibrado, adecuado para una amplia gama de herramientas de corte y conformado donde se necesita un balance entre resistencia al desgaste y tenacidad. Generalmente se considera más tenaz que el T15, si bien su resistencia a los golpes es ligeramente inferior a la del M42.

2.5 Facilidad de molienda favorable

La facilidad de fabricación de herramientas y su posterior mantenimiento, como el reafilado, es una consideración práctica importante. El acero para herramientas M35 presenta una buena capacidad de afilado, similar a la del acero rápido M2. La distribución de carburos no disueltos en el M35 es tal que el vanadio añadido no afecta negativamente su capacidad de afilado, a diferencia de lo que podría ocurrir en otros aceros con alto contenido de vanadio, como el M3. Esto facilita procesos de afilado y conformado de herramientas más sencillos y eficientes.

2.6 Propiedades físicas

• Densidad: Aproximadamente 8,3-8,5 g/cm³
• Punto de fusión: Aproximadamente 1420-1450 °C
• Conductividad térmica: Aproximadamente 20-25 W/(m·K)
• Coeficiente de dilatación térmica: Aproximadamente 11-13×10⁻⁶/°C
• Módulo de elasticidad: Aproximadamente 210-220 GPa

2.7 Propiedades mecánicas

• Dureza del material M35 después tratamiento térmico: HRC 65-67 (templado + revenido múltiple).
• Dureza a alta temperatura: A 600 °C, aún mantiene una dureza HRC de 54-58 (el cobalto mejora la dureza en rojo).
• Resistencia a la tracción: Aproximadamente 2000-2500 MPa
• Tenacidad: La resistencia al impacto es baja (aproximadamente 4-8 J/cm²),
• Resistencia al desgaste: Excelente, especialmente para el corte a alta velocidad y el procesamiento de materiales de alta dureza (como acero inoxidable y aleaciones de titanio).
• Resistencia a la compresión: Aproximadamente 3000-3500 MPa

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3. Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas M35

Un tratamiento térmico adecuado es fundamental para lograr las propiedades deseadas en el acero para herramientas M35. El objetivo principal de este proceso es transformar la estructura recocida del acero M35 (principalmente ferrita y carburos de aleación) en una estructura martensítica endurecida y templada que contenga los carburos necesarios para un rendimiento óptimo de la herramienta de corte. Esto generalmente implica cuatro etapas principales: precalentamiento, austenización, temple y revenido.

3.1 Precalentamiento

El precalentamiento es un paso necesario para los aceros para herramientas de alta aleación como el M35. Sirve para minimizar el choque térmico y uniformizar la temperatura en toda la pieza antes de aplicar las temperaturas de austenización más elevadas.

1. Temperatura de precalentamiento recomendada: Para el acero para herramientas M35, la temperatura de precalentamiento recomendada es 815 °C (1500 °F).
2. Consideraciones:

• Para herramientas complejas o de mayor tamaño, suele ser beneficioso un proceso de precalentamiento en varias etapas.
• Si se introduce la pieza M35 en un horno que ya está precalentado, es recomendable colocar primero la pieza encima del horno para eliminar cualquier resto de frío, reduciendo así el riesgo de choque térmico y agrietamiento.

3.2 Austenización (endurecimiento)

Durante la austenización, el acero M35 se calienta a alta temperatura para disolver los carburos de aleación complejos en el austenita fase, que es esencial para el desarrollo de sus propiedades finales. Los aceros para herramientas de alta velocidad se calientan típicamente a temperaturas que van desde 1150 °C a 1290 °C (2100 °F a 2350 °F), dependiendo del grado específico.

• Temperatura de austenización recomendada para M35: 1190 °C (2175 °F).
• Tiempo de espera: El tiempo de mantenimiento a esta alta temperatura suele ser corto, alrededor de De 2 a 6 minutos, dependiendo de la configuración y el tamaño de la herramienta. Por ejemplo, una sección transversal de 6 pulgadas de espesor podría mantenerse durante unos 5 a 6 minutos.
• Entorno del horno: Para austenizar el M35, a menudo se prefiere utilizar un baño de sales o un horno de atmósfera controlada para evitar la degradación de la superficie, como la oxidación o la descarburación.

3.3 Enfriamiento

Tras la austenización, el acero M35 se enfría rápidamente (templado) para transformar la austenita en martensita.

• Medio de enfriamiento recomendado para M35: Baño de aceite o de sal.
• Baño de sal para refrescarse: Normalmente, el baño de sal se mantiene a 540°C a 650°C (1000 °F a 1200°F). Posteriormente, la pieza se enfría al aire. El temple en baño de sales ayuda a minimizar la distorsión y las tensiones residuales debidas a la uniformidad de la temperatura.
• Enfriamiento con aceite: El temple directo en aceite no siempre se utiliza; a veces, el acero se enfría primero a una temperatura intermedia (por ejemplo, aproximadamente 1000 °C) antes del temple en aceite para ayudar a prevenir grietas por temple.
• Velocidad de enfriamiento: El enfriamiento debe ser lo suficientemente rápido a través del rango de temperatura crítico para asegurar la transformación deseada a una estructura martensítica.

3.4 Templado

El revenido es un paso final crucial. La estructura del acero M35 templado (martensita y austenita retenida) está sometida a altas tensiones y es frágil. El revenido aumenta la tenacidad del acero, alivia las tensiones internas y promueve el endurecimiento secundario mediante la precipitación de carburos de aleación. En el caso de los aceros de alta velocidad, el revenido también transforma la austenita retenida en martensita nueva, lo que requiere un revenido adicional.

El M35, un acero que contiene cobalto, generalmente tiene un rango de dureza de trabajo más alto (65-67 HRC) y presenta una mayor dureza de revenido y dureza en caliente en comparación con el M2. El revenido de los aceros de alta velocidad se realiza normalmente a temperaturas que oscilan entre 530 °C y 570 °C (980 °F y 1060 °F).

• Ciclos de templado para M35: Requiere múltiples ciclos de templado, normalmente de 2 a 4 veces, para asegurar la correcta transformación de la austenita retenida y el revenido de la martensita recién formada.
• Tiempo de remojo: Cada ciclo consiste en calentar a la temperatura deseada y dejar en remojo durante 2-4 horas., o 2 horas por pulgada de sección transversal.
• Enfriamiento después del templado: Normalmente se realiza al aire libre.
• Momento: Temple el acero lo antes posible después de que se haya enfriado tras el temple (idealmente antes de que alcance la temperatura ambiente, por ejemplo, entre 52 °C y 65 °C o 125 °F y 150 °F) para evitar grietas.
• Enfriamiento desde la temperatura de templado: Se recomienda un enfriamiento lento para minimizar las tensiones residuales.

Temperaturas de revenido y dureza resultante del acero para herramientas M35:

3.6 Opcional: Tratamiento bajo cero para acero M35

Tras el temple, se puede aplicar un tratamiento térmico a temperaturas bajo cero, especialmente en aceros de alto contenido de carbono y alta aleación como el M35, para transformar la austenita retenida en martensita. Esto puede mejorar la dureza, la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional.

• Procedimiento: Implica enfriar a temperaturas que van desde -30°C a -120°C.
• Hacer un seguimiento: Si se utiliza un tratamiento bajo cero, debe ser seguido inmediatamente mediante el templado para aliviar las tensiones introducidas por la transformación.

4. Solicitud

En cuanto a su trabajabilidad, la capacidad de molienda de Acero para herramientas M35 Se informa que es similar al de M2.

5. Calificaciones equivalentes

• EE. UU. (AISI/ASTM): M35
• Alemania (DIN EN ISO 4957): 1.3243 / HS6-5-2-5
• Japón (JIS G 4403): SKH55
• China (GB/T 9943): W6Mo5Cr4V2Co5
• ISO 4957: HS6-5-2-5