Tabla de dureza y guía de tratamiento térmico HRC para acero para herramientas A2

El acero para herramientas A2 suele tener una dureza de 57–62 HRC después del endurecimiento y revenido, que es el rango de dureza estándar para punzones, matrices, calibres, herramientas de conformado y otras aplicaciones de herramientas para trabajo en frío. En estado recocido, el A2 se suministra normalmente con una dureza de aproximadamente 200–250 HB para mecanizado antes del tratamiento térmico. Después del temple, el A2 puede alcanzar aproximadamente 63,5–65 HRC, y con un tratamiento criogénico o a temperaturas bajo cero, la dureza en estado de temple puede aumentar ligeramente hasta aproximadamente 65–66 HRC.

La dureza final seleccionada para el acero A2 depende del equilibrio entre la resistencia al desgaste y la tenacidad. Una mayor dureza mejora la retención del filo y la resistencia a la abrasión, mientras que una menor dureza reduce el riesgo de astillamiento y agrietamiento por impacto o carga lateral.

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¿Cuál es la dureza del acero para herramientas A2?

La dureza del acero para herramientas A2 depende de si el acero se somete a recocido, temple, tratamiento criogénico o revenido para su uso final.

Acero para herramientas A2Dureza típicaSignificado
Condición recocida200–250 HBLo suficientemente blando para el mecanizado
Condición de recocido adecuadonormalmente hasta unos 235 HBCondición de mecanizado controlada
Estado de temple63,5–65 HRCMuy duro pero demasiado quebradizo para el uso normal.
Templado con tratamiento criogénico o a temperaturas bajo cero65–66 HRCMayor dureza debido a la transformación de austenita retenida
Condiciones de funcionamiento templadas57–62 HRCRango de dureza práctica normal
Prioridad a la resistencia al desgaste60–62 HRCSe utiliza para punzones, matrices, calibres y herramientas de desgaste.
Prioridad a la resistencia56-58 HRCSe utiliza cuando existe preocupación por el astillado, los golpes o las grietas.

Para los compradores y fabricantes de herramientas, la dureza más útil del acero A2 es la dureza final de trabajo después del templado.

Dureza del acero para herramientas A2 según su estado

1. Condición recocida

El acero para herramientas A2 se suele suministrar recocido antes del mecanizado y el tratamiento térmico final. La dureza típica tras el recocido es de aproximadamente 200-250 HB. Muchas especificaciones establecen que la dureza del A2 recocido debe estar entre 201 y 229 HB, con límites superiores que a veces alcanzan los 235 HB o 248 HBW, según la norma y las condiciones de suministro.

2. Estado de temple

Tras el proceso de austenización y temple, el acero A2 alcanza una elevada dureza. La dureza exacta tras el temple depende principalmente de la temperatura de endurecimiento.

Temperatura de austenitizaciónDureza típica tras el temple
1700 °F / 925 °Caproximadamente 63,5 HRC
1750 °F / 955 °Caproximadamente 64,5 HRC
1775–1800 °F / 970–980 °Caproximadamente 64–65 HRC
Tratamiento a temperaturas bajo cero o criogénicas después del enfriamiento.aproximadamente 65–66 HRC

El temple convencional puede dejar entre 16 y 181 TP3T de austenita retenida en A2. El tratamiento a temperaturas bajo cero o criogénico puede transformar parte de esta austenita retenida en martensita, aumentando así ligeramente la dureza.

Sin embargo, el acero A2 templado está sometido a altas tensiones y es quebradizo. Debe ser revenido antes de su uso.

3. Condiciones de funcionamiento templadas

Tras el revenido, el acero A2 se utiliza habitualmente con una dureza de entre 57 y 62 HRC. Este es el rango principal de dureza de trabajo para herramientas industriales.

Para matrices de troquelado, punzones, calibres, herramientas de conformado y herramientas de trabajo en frío resistentes al desgaste, es común una dureza de 58 a 62 HRC. Si la herramienta está expuesta a impactos, cargas laterales o astillamiento de bordes, la dureza suele reducirse a 56-58 HRC para mejorar la tenacidad.

Tabla de templado del acero para herramientas A2

El acero A2 debe templarse poco después del enfriamiento, generalmente una vez que la pieza se haya enfriado a unos 50-66 °C (120-150 °F). El templado reduce las tensiones residuales, mejora la tenacidad y determina la dureza final. El doble templado se utiliza comúnmente cuando la estabilidad dimensional es importante.

Condición o temperatura de templadoDureza típica
En estado templado63,5–65 HRC
Templado con tratamiento criogénico o a temperaturas bajo cerohasta aproximadamente 65–66 HRC
345–350 °F / 175 °Caproximadamente 59,7–63 HRC
400 °F / 204 °Caproximadamente 59,5–60 HRC
400 °F / 204 °C después del tratamiento criogénicoalrededor de 61–62 HRC
600 °F / 315 °Caproximadamente 55,5 HRC
900 °F / 480 °Caproximadamente 51 HRC
950–1000 °F / 510–540 °Caproximadamente 54–57 HRC
1100 °F / 595 °Caproximadamente 46–47 HRC

Normalmente, la aleación A2 pierde dureza a medida que aumenta la temperatura de revenido. Una excepción es el rango de endurecimiento secundario, entre 950 y 1000 °F / 510 y 540 °C, donde los carburos de aleación finos pueden aumentar la dureza nuevamente hasta aproximadamente 54-57 HRC.

Para la mayoría de las herramientas de trabajo en frío que requieren alta resistencia al desgaste, se utilizan temperaturas de revenido más bajas para mantener la dureza A2 entre 58 y 62 HRC. Para herramientas que requieren mayor tenacidad o estabilidad, se pueden seleccionar temperaturas de revenido más altas, pero la dureza final suele ser menor.

Cómo el tratamiento térmico controla la dureza del acero para herramientas A2

La dureza A2 está controlada principalmente por la temperatura de austenización, la velocidad de enfriamiento, la austenita retenida, el tamaño de la sección y la temperatura de revenido.

FactorEfecto sobre la dureza A2
Temperatura de austenizaciónControla el potencial de endurecimiento
Velocidad de enfriamientoControla la formación de martensita
Tamaño de la secciónAfecta la dureza del núcleo.
Austenita retenidaUn exceso de austenita retenida reduce la dureza y la estabilidad.
Tratamiento a temperaturas bajo cero o criogénicoPuede aumentar ligeramente la dureza.
Temperatura de revenidoDetermina el HRC final de trabajo
Doble templadoMejora la estabilidad después de la transformación de austenita retenida.

Si la temperatura de austenización es demasiado baja, es posible que el acero A2 no alcance su máxima dureza. Si la temperatura es demasiado alta, el exceso de austenita retenida puede reducir la dureza y la estabilidad dimensional.

El acero A2 es un acero para herramientas de endurecimiento al aire. Gracias a su contenido suficiente de cromo y molibdeno para un endurecimiento profundo, puede alcanzar una alta dureza con un menor riesgo de deformación que los aceros de endurecimiento al aceite, como el O1.

El tamaño de la sección transversal sigue siendo importante. El acero A2 generalmente se endurece eficazmente en secciones transversales sólidas de hasta aproximadamente 114 mm (4,5 pulgadas). Por encima de los 127 mm (5 pulgadas), el núcleo puede enfriarse demasiado lentamente y no alcanzar la misma dureza que la superficie.

Para conocer en detalle las temperaturas de austenización, los ciclos de revenido, los métodos de temple y las consideraciones sobre la estabilidad dimensional, consulte nuestra documentación completa. Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas A2.

Dureza recomendada del acero para herramientas A2 para diferentes aplicaciones

La dureza A2 correcta depende de si la herramienta requiere mayor resistencia al desgaste o mayor tenacidad.

AplicaciónDureza recomendadaRazón
Troqueles y punzones de troquelado, series largas58–62 HRCMayor resistencia al desgaste y retención del filo.
Troqueles y punzones de troquelado, series cortas58–60 HRCResistencia al desgaste y tenacidad equilibradas
Punzones para perforar y recortar58–60 HRCReduce el riesgo de rotura bajo carga lateral.
Matrices de doblado58–60 HRCResistencia al desgaste y tenacidad equilibradas
Troqueles de dibujo58–62 HRCResiste el desgaste por rayado y deslizamiento.
Rodillos de conformado y sellado58–62 HRCMantiene la resistencia al desgaste y la precisión.
Troqueles de forjado en frío56–60 HRCMayor resistencia ante impactos repetidos
Mandriles de hilado50–58 HRCMayor ductilidad bajo alta presión
Troqueles de acuñación58–60 HRCResiste esfuerzos de compresión
Troqueles y punzones para repujado58–61 HRCMantiene el detalle y la resistencia al desgaste de la superficie.
Troqueles y punzones de extrusión en frío56–62 HRCDepende de la carga y del diseño de la herramienta.
Bases de matrices, yunques y vástagos de punzones56-58 HRCMejor absorción de impactos
cuchillas de corte en frío58–63 HRCFilo de corte duradero
Plumas y alfileres de nocaut59–63 HRCResiste el desgaste y la deformación de la punta.
rodillos de laminación en frío58–62 HRCResistencia al desgaste uniforme
Calibradores, escuadras, reglas y plantillas58–62 HRCResistencia al desgaste y estabilidad dimensional

Si una herramienta A2 se astilla repetidamente bajo condiciones de impacto severas, reducir su dureza puede ser útil, pero solo hasta cierto punto. En aplicaciones de impacto intenso, un grado más resistente como el S7 puede ser una mejor opción que ablandar demasiado el A2.

Dureza del acero para herramientas A2 frente a D2 y O1

Los materiales A2, D2 y O1 pueden alcanzar valores HRC similares, pero no se comportan igual al mismo nivel de dureza.

GradoTipo de enfriamientoDureza de trabajo típicaFortaleza principalLimitación principal
O1Endurecimiento con aceite58–60 HRCBuena resistencia y sencillo tratamiento térmico.Menor resistencia al desgaste y mayor riesgo de distorsión.
A2Endurecimiento al aire58–62 HRCResistencia al desgaste, tenacidad y estabilidad dimensional equilibradas.No es tan resistente al desgaste como el D2.
D2Endurecimiento al aire58–62 HRCGran resistencia al desgasteMenor dureza y mayor riesgo de astillamiento

El D2 tiene un mayor contenido de carbono y cromo, por lo que forma carburos más duros. Esto le confiere al D2 una mayor resistencia al desgaste, pero menor tenacidad. El O1 tiene menos carburos de aleación, por lo que presenta menor resistencia al desgaste, pero puede ofrecer buena tenacidad en aplicaciones adecuadas.

El A2 se sitúa entre ambos. Es más resistente que el D2 y más estable dimensionalmente que el O1. Por ello, el A2 se suele elegir cuando el D2 es demasiado frágil y el O1 no es lo suficientemente estable ni resistente al desgaste.

Si está comparando la resistencia al desgaste, la tenacidad y la estabilidad dimensional en aplicaciones de herramientas reales, también puede leer nuestras guías detalladas sobre Acero para herramientas A2 frente a D2 y Acero para herramientas A2 frente a O1.

Problemas comunes cuando el acero para herramientas A2 no alcanza la dureza requerida

Cuando el material A2 no alcanza la dureza esperada, el problema suele estar relacionado con el control del tratamiento térmico, el tamaño de la sección o el estado de la superficie.

ProblemaCausa probableResultado
Baja dureza en estado templadoTemperatura de austenización demasiado bajaRespuesta de endurecimiento insuficiente
Baja dureza después de la austenización a alta temperatura.Austenita retenida excesivaLa austenita retenida blanda reduce la dureza medida.
Superficie blanda pero núcleo duroDescarburaciónLa pérdida de carbono superficial impide la dureza total de la superficie.
Núcleo blando en sección grandeLa velocidad de enfriamiento es demasiado lenta.Es posible que el núcleo no se transforme completamente en martensita.
Dureza final demasiado bajaTemperatura de templado demasiado altaLa martensita está demasiado blanda.
Puntos blandos locales después del rectificadoquemaduras por molienda o sobretemperadoLa dureza de la superficie se vuelve irregular.

Un error común es suponer que una temperatura de austenización más alta siempre implica una mayor dureza. En el acero A2, el sobrecalentamiento puede aumentar la austenita retenida y reducir la dureza final.

La descarburación superficial es otra causa común. Si el acero A2 se calienta sin la protección adecuada, la superficie puede perder carbono. El núcleo puede alcanzar la dureza correcta, pero la superficie permanece blanda.

Las secciones de gran tamaño también pueden causar problemas de dureza. El acero A2 tiene buena capacidad de endurecimiento profundo, pero las secciones muy grandes pueden enfriarse demasiado lentamente en el centro. Por encima de aproximadamente 127 mm (5 pulgadas), la dureza del núcleo puede ser inferior a la dureza de la superficie con enfriamiento en aire estático.

Un revenido inadecuado también puede reducir la dureza. Si la temperatura de revenido es demasiado alta para la dureza deseada, la dureza final (HRC) será menor. Si el rectificado posterior al tratamiento térmico genera un calor excesivo, puede crear zonas blandas localizadas o una dureza superficial irregular.

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Preguntas frecuentes

¿Cuál es la dureza del acero para herramientas A2?

El acero para herramientas A2 se suele suministrar en estado recocido a aproximadamente 200–250 HB. Después del endurecimiento y el revenido, se usa comúnmente alrededor de 57–62 HRC. En estado templado, A2 puede alcanzar aproximadamente 63,5–65 HRC, pero debe atemperarse antes de su uso normal.

¿Cuál es la dureza Rockwell del acero A2?

La dureza Rockwell C práctica del acero A2 suele ser de aproximadamente 58–62 HRC Tras el endurecimiento y el revenido, el valor exacto depende de la temperatura de austenización, la temperatura de revenido, el tamaño de la sección y el tratamiento a temperaturas bajo cero.

¿Hasta qué punto puede endurecerse el acero para herramientas A2?

El acero para herramientas A2 puede alcanzar aproximadamente 63,5–65 HRC tal como se obtiene tras el temple. Con un tratamiento bajo cero o criogénico después del temple, la dureza puede aumentar hasta aproximadamente 65–66 HRC.

¿Qué dureza deben tener los punzones y matrices A2?

Los punzones y matrices A2 se utilizan comúnmente en 58–62 HRC. Para largas series de producción y resistencia al desgaste, 60–62 HRC Se suele seleccionar. Para riesgo de impacto o astillamiento, 56–60 HRC puede ser más seguro.

¿Por qué el acero para herramientas A2 no alcanza su máxima dureza?

Las causas comunes incluyen una baja temperatura de austenización, sobrecalentamiento y retención de austenita, enfriamiento lento en secciones grandes, descarburación superficial, sobretemperado o quemaduras por rectificado.