ACEROS PARA HERRAMIENTAS PARA TRABAJO EN CALIENTE

Visión general de los aceros para herramientas de trabajo en caliente

En general, los aceros para herramientas de trabajo en caliente son aceros clasificados como serie H en el sistema de clasificación AISI. Su principal característica es la capacidad de resistir el reblandecimiento a altas temperaturas. Esto los hace ideales para la forja en caliente o la fundición a presión de herramientas y moldes. En nuestra práctica diaria, no sólo la serie H se clasifica como aceros para herramientas de trabajo en caliente, sino también, por ejemplo, el acero L6. Los aceros de la serie H se dividen en tres categorías, en función de la composición de aleación, que son:

1. Aceros al cromo para trabajo en caliente. Por ejemplo: H10, H11, H13.
2. Acero al tungsteno para trabajo en caliente. Por ejemplo: H21, H22, H23, H24.
3. Aceros al molibdeno para trabajo en caliente. Por ejemplo: H42, H41, H43.

Acero para herramientas en caliente's características

1. Resistencia a la deformación a altas temperaturas

Esta es la mayor diferencia entre los aceros para herramientas de trabajo en caliente y otros aceros para herramientas. En cambio, los aceros para herramientas de trabajo en frío pueden ser más duros a temperatura ambiente, pero se ablandan rápidamente a altas temperaturas. El acero para herramientas de trabajo en caliente puede mantener la dureza, para garantizar que no se deforme a altas temperaturas.

2. Resistencia al impacto

El acero para herramientas de trabajo en caliente debe tener una buena resistencia a los choques mecánicos y térmicos, así como una buena tenacidad de entalla. Para lograr este objetivo, el contenido de carbono de los aceros de la serie H es bajo o medio. Porque si el contenido de carbono es demasiado alto, puede aumentar la fragilidad, lo que puede provocar grietas o fallos.

3. Resistencia al desgaste a altas temperaturas

A altas temperaturas, las superficies de las herramientas pueden desgastarse debido a la fricción o la erosión. Para resolver este problema, los aceros para herramientas de trabajo en caliente se diseñan para aumentar su dureza en caliente seleccionando los elementos de aleación y la microestructura adecuados. Pero, por otro lado, esto puede reducir la tenacidad.

4. Resistencia a la deformación por tratamiento térmico

En el proceso de producción, la deformación del tratamiento térmico del material del molde y los cambios dimensionales deben ser lo más pequeños posible. Los aceros para herramientas de alta aleación para trabajo en caliente, debido a su suficiente templabilidad , pueden templarse mediante enfriamiento por aire para proporcionar la mejor resistencia a la deformación.

5. Maquinabilidad

La maquinabilidad de los aceros para herramientas trabajados en caliente debe mejorarse mediante recocido.

6. Resistencia al agrietamiento térmico

Bajo repetidos ciclos de calentamiento y tensión, se forman pequeñas grietas poco profundas en la superficie del acero para herramientas de trabajo en caliente. El agrietamiento térmico es el principal factor que limita la vida útil de los moldes de fundición a presión.

Selección de acero para herramientas de trabajo en calientes

A la hora de seleccionar el acero para herramientas de trabajo en caliente adecuado para una aplicación concreta, se requiere una combinación de requisitos de fabricación y necesidades de rendimiento, adaptados a los grados de acero y tratamientos térmicos específicos. Resumimos tres factores clave, que son la temperatura, el procedimiento de montaje del molde y el método de enfriamiento.

1. Temperatura. 

Los distintos aceros se comportan de forma diferente en términos de dureza térmica a altas temperaturas. Por ejemplo: Los aceros al carbono y de baja aleación pierden su dureza rápidamente cuando se calientan a 450°F (230°C). Los aceros al cromo para trabajo en caliente no presentan cambios significativos de dureza hasta los 425°C (800°F). Los aceros de tungsteno para trabajo en caliente conservan una dureza elevada hasta los 620°C (1150°F). Estas temperaturas son los límites aproximados de trabajo de los aceros al cromo y al wolframio para trabajo en caliente, respectivamente.

2. Mantiguo mounting procedimiento

 Afecta a la resistencia al impacto y al desgaste del acero. 

2. Método de refrigeración

El método de enfriamiento afectará a la elección. Los aceros al cromo para trabajo en caliente tienen mejor resistencia al agrietamiento que los aceros al tungsteno para trabajo en caliente si el molde se mantiene frío mediante refrigeración por agua para evitar el reblandecimiento. Algunos aceros de tungsteno para trabajo en caliente pueden enfriarse con agua, pero los aceros de tungsteno para trabajo en caliente con alto contenido en cromo no deben someterse a ciclos rápidos de calentamiento y enfriamiento.