Acero para herramientas de trabajo en frío Cr12MoV
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El acero para herramientas Cr12MoV es un acero para herramientas de trabajo en frío de ledeburita con alto contenido de carbono y cromo, con alta dureza, resistencia al desgaste y mínima deformación por temple. Este grado de acero es una versión mejorada del... Acero para herramientas Cr12, con la adición de elementos de molibdeno (Mo) y vanadio (V) para mejorar sus características de rendimiento.
1. Composición del acero Cr12MoV (GB/T 1299—2000)
| C | Si | Mn | Cr | V | Mo | S | PAG |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.45 ~ 1.70 | ≤0,40 | ≤0,40 | 11.00 ~ 12.50 | 0.15 ~ 0.30 | 0.40 ~ 0.60 | ≤0.030 | ≤0.030 |
2. Propiedades del acero Cr12MoV
Temperatura del punto crítico
| Punto crítico | Ac₁ | Ac₃ | Ar₁ | Sra. |
|---|---|---|---|---|
| Temperatura (aprox.) / °C | 810 | 1200 | 760 | 185 |
Coeficiente de dilatación lineal
| Temperatura / °C | Coeficiente de expansión lineal α / (10⁻⁶ °C⁻¹) |
|---|---|
| 20 ~ 100 | 10.9 |
| 20 ~ 400 | 11.4 |
| 20 ~ 600 | 12.2 |
El Cr12MoV es un acero ledeburítico con alto contenido de carbono y cromo, de alta templabilidad. Se caracteriza por su alta dureza, buena tenacidad al impacto, alta templabilidad y baja distorsión al temple.
Para secciones transversales de hasta 400 mm, se puede templar completamente. Además, mantiene una buena dureza y resistencia al desgaste a temperaturas elevadas de 300 a 400 °C.
Con un cambio volumétrico mínimo durante el enfriamiento y excelentes propiedades mecánicas generales, Cr12MoV se considera uno de los grados de acero representativos para materiales de herramientas de trabajo en frío de alta gama.
3. Especificación del proceso de forjado del acero Cr12MoV
| Artículo | Temperatura de calentamiento / °C | Temperatura inicial de forja / °C | Temperatura final de forja / °C | Método de refrigeración |
|---|---|---|---|---|
| Lingote | 1100 ~ 1150 | 1050 ~ 1100 | 850 ~ 900 | Enfriamiento lento (enfriamiento en pozo o arena) |
| Palanquilla | 1050 ~ 1100 | 1000 ~ 1050 | 850 ~ 900 | Enfriamiento lento (enfriamiento en pozo o arena) |
Nota: El acero Cr12MoV tiene un punto de fusión bajo, por lo que la temperatura de calentamiento no debe ser demasiado alta. Presenta baja conductividad térmica, por lo que se recomienda un calentamiento lento. Tras el forjado, debe enfriarse lentamente para evitar grietas. Puede colocarse en un horno precalentado y enfriarse a 400-500 °C. Tras el enfriamiento, puede realizarse un recocido.
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4. Tratamiento térmico del acero Cr12MoV
4.1 Precalentamiento
| Parámetros del proceso | |
|---|---|
| Recocido posterior a la forja | Temperatura de calentamiento: 850 ~ 870 °C, mantenida durante 1 ~ 2 h, enfriamiento en horno por debajo de 500 °C y posterior enfriamiento al aire. Dureza tras el recocido: 207 ~ 255 HBW, microestructura: perlita fina + carburo. |
| Recocido isotérmico posterior a la forja | Temperatura de calentamiento: 850 ~ 870 °C, mantener durante 1 ~ 2 h, enfriar en el horno a 720 ~ 750 °C, mantener durante 3 ~ 4 h, enfriar en el horno por debajo de 550 °C y luego enfriar al aire. La dureza después del recocido es de 207 ~ 255 HBW. La microestructura es de perlita fina y carburo. |
| Revenido a alta temperatura | Temperatura de calentamiento: 760 ~ 790 °C, mantenida de 2 a 3 h, enfriada en horno o con aire. Dureza: 207 ~ 255 HBW. |
4.2 Enfriamiento
Especificaciones del proceso de temple para acero Cr12MoV
| Esquema | 1er precalentamiento Temp./°C | 2.ª temperatura de precalentamiento/°C | Temperatura de enfriamiento/°C | Medio de extinción | Temperatura del medio de enfriamiento/°C | Enfriamiento en medio | Después | Dureza HRC |
| I | 550 ~ 600 | 840 ~ 860 | 950 ~ 1000 | Aceite | 20 ~ 60 | A la temperatura del aceite | Refrigeración por aire | 58 ~ 62 |
| II | 1020 ~ 1040 | Aceite | 20 ~ 60 | A la temperatura del aceite | Refrigeración por aire | 62 ~ 63 | ||
| III | 1020 ~ 1040 | Sal de nitrato fundida | 400 ~ 550 | 5 ~ 10 minutos | Refrigeración por aire | 62 ~ 63 | ||
| IV | 1115 ~ 1130 | Aceite | 20 ~ 60 | A la temperatura del aceite | Refrigeración por aire | 42 ~ 50 | ||
| V | 1115 ~ 1130 | Sal de nitrato fundida | 400 ~ 450 | 5 ~ 10 minutos | Refrigeración por aire | 42 ~ 50 |
Nota: Los esquemas IV y V se utilizan para moldes que requieren dureza en caliente y alta resistencia al desgaste, como matrices de estampación en caliente que operan a temperaturas inferiores a 450 °C, pero que presentan propiedades mecánicas deficientes y una gran deformación dimensional. Tras el temple según los esquemas I y II, la fracción volumétrica de la microestructura es de carburos 12%, martensita de 68% a 73% y retenida de 20% a 25%. austenita.
Dureza y temperatura de temple en diferentes condiciones de calentamiento y enfriamiento
| Condiciones de calentamiento | Método de refrigeración | Temperatura de enfriamiento/°C | Dureza HRC |
| Calentamiento en agente carburante | Refrigeración por aceite | 930 | 64 |
| 980 | 65 | ||
| 1010 | 65 | ||
| 1030 | 63.5 | ||
| Calefacción en horno de aire | Refrigeración por aceite | 930 | 60.2 |
| 980 | 63 | ||
| 1010 | 63.9 | ||
| 1030 | 63.5 | ||
| Calefacción en horno de aire | Refrigeración por aire | 930 | 59 |
| 980 | 62.5 | ||
| 1010 | 63.2 | ||
| 1030 | 62 |
4.3 Templado
Especificaciones del proceso de templado
| Esquema | Temperatura de enfriamiento/°C | Propósito del templado | Temperatura de revenido/°C | Medio | Dureza HRC |
| I | 1020 ～ 1040 | Alivio del estrés | 150 ~ 170 | Sal de aceite o nitrato | 61 ~ 63 |
| II | Alivio del estrés, reducción de la dureza. | 200 ~ 275 | - | 57 ~ 59 | |
| III | 400 ~ 425 | - | 55 ~ 57 | ||
| IV | 1115 ~ 1130 | Alivio de tensiones y endurecimiento secundario | 510 ~ 520 ℃ Templado múltiple | - | 60 ~ 61 |
| V | -78 ℃ Tratamiento criogénico + 510 ~ 520 ℃ templado simple | - | 60 ~ 61 | ||
| VI | Tratamiento criogénico de -78 ℃ más un templado de 510 ~ 520 ℃, luego otro tratamiento criogénico de -78 ℃ | - | 61 ~ 62 |
Nota:
- Las piezas templadas según el esquema I deben mantener una alta dureza y una alta resistencia al desgaste, y sus cambios dimensionales son casi independientes del estado de temple.
- El esquema II se utiliza para obtener piezas con buena tenacidad.
Temperatura de revenido y dureza
| Temperatura de revenido/°C | Sin templar | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 550 | 600 | 650 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dureza HRC | 63 | 62 | 61 | 59 | 57 | 59 | 53 | 47 | 40 |
Nota: Aceite templado a 1030°C, revenido durante dos horas.
5. Aplicaciones
El acero Cr12MoV es adecuado para la fabricación de una amplia variedad de herramientas y matrices que se caracterizan por sus grandes secciones transversales, formas complejas y están sometidas a cargas de impacto significativas. Ejemplos de estas aplicaciones incluyen:
- Matrices de punzonado con geometrías complejas
- Matrices de estampación generales
- Matrices de corte para láminas de acero al silicio
- Troqueles de recorte
- Matrices para laminado/rizado de bordes
- Matrices de trefilado
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