Aceros para herramientas resistentes a la abrasión y al desgaste
Los aceros para herramientas resistentes al desgaste abrasivo se utilizan en herramientas expuestas a partículas duras, cascarilla, materiales abrasivos o contacto deslizante repetido. Esta página clasifica los aceros para herramientas según su resistencia al desgaste abrasivo y ayuda a comparar los grados adecuados para herramientas de trabajo en frío, herramientas de corte, herramientas de conformado, punzones, matrices, rodillos y otras aplicaciones relacionadas con el desgaste.
Aceros para herramientas resistentes a la abrasión y al desgaste disponibles en Aobo Steel.
Aobo Steel suministra aceros para herramientas abrasivos y resistentes al desgaste de uso común en forma de barras redondas y planas a granel para matrices, punzones, cuchillas, herramientas de conformado, herramientas de laminación y herramientas de corte de alta velocidad.
D2 | 1.2379 | SKD11
Acero estándar de alta resistencia al desgaste para trabajo en frío, destinado a matrices de troquelado, punzones, herramientas de conformado y matrices de laminado de roscas.
D3 | 1.2080 | SKD1
Acero para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste, destinado a servicios abrasivos severos donde la exigencia de tenacidad es menor.
D6 | 1.2436 | SKD2
Acero para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste abrasivo, destinado a matrices, rodillos, herramientas de conformado y procesamiento de materiales abrasivos.
A2 | 1.2363 | SKD12
Grado de trabajo en frío equilibrado cuando se requiere una resistencia al desgaste útil combinada con una mayor tenacidad.
M2 | 1.3343 | SKH51
Acero rápido de uso general para herramientas de corte, brocas, fresas, brochas y herramientas sometidas a desgaste.
Acero rápido M35/M42
Aceros de cobalto de alta velocidad para herramientas de corte exigentes que requieren resistencia al desgaste y mayor dureza en caliente.
Los aceros para herramientas resistentes al desgaste abrasivo se seleccionan cuando la superficie de trabajo se raya, se acanala o se desgasta gradualmente durante su uso. El grado óptimo depende del volumen de carburo, la tenacidad, la dureza en caliente, la maquinabilidad, el costo de rectificado y el modo de falla específico de la herramienta.
Aceros para herramientas recomendados para resistencia al desgaste abrasivo
Los siguientes aceros para herramientas se suelen seleccionar cuando el desgaste abrasivo es un problema importante en el servicio. Los distintos grados difieren en volumen de carburo, tenacidad, dureza en caliente, maquinabilidad y coste.
| Grado de acero para herramientas | Equivalente / Tipo | Posición principal | Instrucciones de uso típicas |
|---|---|---|---|
| D2 | 1.2379 / SKD11 | Acero estándar para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste | Troqueles de troquelado, punzones, herramientas de conformado, troqueles de laminado de roscas |
| D3 | 1.2080 / SKD1 | Acero para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste | Ropa de trabajo para frío extremo donde la exigencia de resistencia es menor. |
| D6 | 1.2436 / SKD2 | Acero para trabajo en frío con desgaste abrasivo severo | Matrices, rodillos, herramientas de conformado, procesamiento de materiales abrasivos |
| D7 | Serie D con alto contenido de carbono y vanadio | Máxima resistencia al desgaste en la serie D | Moldes para ladrillos, herramientas de desgaste severo, aplicaciones abrasivas rigurosas |
| A2 | 1.2363 / SKD12 | Grado de resistencia al desgaste y tenacidad equilibrado | Herramientas que requieren mayor resistencia que los grados de la serie D con alto contenido de carbono. |
| A7 | Serie A con alto contenido de carbono y vanadio | Acero especial de alta resistencia al desgaste y endurecible al aire. | Máxima resistencia a la abrasión con menor tenacidad. |
| M2 | 1.3343 / SKH51 | Acero rápido de uso general | Herramientas de corte, taladros, fresas, brochas |
| M4 | Acero rápido con alto contenido de vanadio | Grado HSS de alta resistencia al desgaste | Punzones, brochas, herramientas de troquelado, corte abrasivo |
| M35 | 1.3243 / SKH55 | Acero rápido al cobalto | Herramientas de corte que requieren mayor dureza en caliente. |
| M42 | 1.3247 / SKH59 | Acero rápido de cobalto de alta dureza | Herramientas de corte exigentes y aplicaciones de corte de alta dureza. |
| T15 | Acero rápido de tungsteno | Grado HSS extremadamente resistente al desgaste | Condiciones severas de corte y desgaste que requieren un alto contenido de vanadio y cobalto. |
Por qué estos aceros para herramientas resisten el desgaste abrasivo
La resistencia al desgaste abrasivo proviene principalmente de la microestructura del acero. Una matriz martensítica endurecida proporciona una dureza base, mientras que los carburos de aleación dura resisten el corte y la formación de surcos por partículas abrasivas.
La matriz por sí sola no es suficiente en condiciones de abrasión severa. Una matriz de acero endurecido puede alcanzar entre 65 y 70 HRC, mientras que muchas partículas abrasivas pueden llegar a 1500 o 2500 HV. Los carburos de aleación proporcionan la principal resistencia al corte abrasivo; la dureza de la matriz solo refuerza la estructura.
| Factor metalúrgico | Función |
|---|---|
| Matriz martensítica | Proporciona dureza base y soporta la estructura de carburo. |
| Alto contenido de carbono | Permite una mayor formación de carburo. |
| Carburos de cromo | Principales carburos resistentes al desgaste en aceros para trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo. |
| carburos de vanadio | Carburos de tipo MC extremadamente duros para un desgaste abrasivo severo. |
| Carburos de tungsteno y molibdeno | Importante en aceros de alta velocidad por su resistencia al desgaste y dureza en caliente. |
| Volumen de carburo | Un mayor volumen de carburo proporciona una mayor resistencia al corte superficial. |
| Distribución de carburo | Los carburos más uniformes proporcionan una resistencia al desgaste más estable en toda la superficie de la herramienta. |
En los aceros para trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo, la resistencia al desgaste abrasivo se debe principalmente a los carburos ricos en cromo. En los aceros con alto contenido de vanadio, los carburos de vanadio de tipo MC ofrecen una mayor resistencia a las partículas abrasivas duras. Los carburos de vanadio pueden alcanzar aproximadamente 2520 HK o hasta 2400 HV, lo que explica por qué los aceros para herramientas con alto contenido de vanadio presentan una resistencia a la abrasión muy elevada.
Dónde se utilizan aceros para herramientas resistentes al desgaste abrasivo
Los aceros para herramientas resistentes a la abrasión y al desgaste se utilizan cuando la superficie de trabajo debe resistir la pérdida gradual de material debido al contacto repetido con materiales duros o abrasivos.
| Área de aplicación | Herramientas típicas | Calificaciones comunes |
|---|---|---|
| Troquelado y perforación | Punzones, matrices, herramientas de troquelado | D2, D3, D6, A2, M4 |
| Materiales abrasivos para la formación | Troqueles de conformado, herramientas de trefilado, herramientas de presión | D2, D3, D6, A2 |
| Laminado de hilo | Troqueles y rodillos para laminado de hilo | D2, D3, D6 |
| Corte y hendido | Cuchillas de corte, cuchillos de hendidura | D2, A2, M2 |
| Materiales abrasivos de corte | Brochas, escariadores, cortadores, taladros | M2, M35, M42, M4 |
| Compactación de polvo | Troqueles y punzones de compactación | D2, D6, D7, grados con alto contenido de vanadio |
| Herramientas para ladrillo, cerámica y minerales | Moldes, placas de desgaste, herramientas de conformado | D6, D7, grados con alto contenido de vanadio |
| Producción de trabajo en frío a largo plazo | Troqueles y punzones que requieren dimensiones estables | D2, D3, D6, A2 |
Cómo elegir el grado correcto
Adapte el grado al modo de fallo y al requisito de resistencia al desgaste.
| Estado de la herramienta | Dirección recomendada | Calificaciones a considerar |
|---|---|---|
| Desgaste abrasivo gradual en trabajos en frío | Acero para trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo | D2, D3, D6 |
| Desgaste abrasivo severo con bajo impacto | Acero para trabajo en frío con alto contenido de carburo | D3, D6, D7 |
| Desgaste y riesgo de astillamiento | Mayor resistencia con una útil resistencia al desgaste. | A2, DC53 |
| Desgaste por corte con generación de calor | Acero de alta velocidad con dureza en caliente. | M2, M35, M42, M4 |
| Máxima resistencia al desgaste en corte o perforación. | Acero para herramientas con alto contenido de vanadio | M4, T15, A7 |
| Fuerte impacto o choque | Acero resistente a los impactos en lugar de acero con alto contenido de carburo. | S1, S5, S7 |
| Producción limitada | Acero de menor costo y más fácil de procesar | O1, O2, serie W |
| Mecanizado complejo o rectificado frecuente | Evite los grados de carburo extremadamente altos. | Grados A2, O1, O2 u otros grados de fácil mecanizado |
| Corte continuo de ultra alta velocidad | El acero para herramientas puede no ser adecuado. | Carburo, cerámica o PCBN |
Antes de la selección final, compare cuatro factores prácticos: resistencia al desgaste, tenacidad, temperatura de trabajo y costo de procesamiento. Esto ayuda a evitar un grado de desgaste elevado que no se ajuste a las condiciones reales de la herramienta.
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