Descripción técnica del acero D2

Descripción técnica del acero D2: Es un acero de alto contenido en carbono y cromo, acero para herramientas en frío. Es especialmente conocido por su buena resistencia al desgaste y su capacidad de endurecimiento profundo. Cuando hablemos de las especificaciones del acero D2, hablaremos de la Composición del acero D2, tratamiento térmico y dureza, aplicaciones y rendimiento, comparación de los aceros D2 con otros aceros de la serie D, situaciones habituales en las que debe considerarse la sustitución por acero D2y desventajas del acero D2.

1. Composición química

2. Tratamiento térmico y dureza Especificaciones

2.1 Tratamiento térmico de acero D2

• Recocido: Ablanda el acero para su mecanizado. Normalmente, la temperatura oscila entre 870 y 900 °C, y el acero se enfría lentamente en el horno.
• Endurecimiento (Austenitización): Calentar el acero hasta su temperatura de austenización, entre 980 y 1025 °C (1800 y 1875 °F). Al sumergirlo a esta temperatura, se forma austenita y se disuelven los carburos. Recomendamos encarecidamente precalentar antes de alcanzar la temperatura final de austenización. Esto se hace para calentar uniformemente y reducir el riesgo de agrietamiento debido a la baja conductividad térmica del acero D2. Normalmente, la temperatura de precalentamiento es de 650 a 700 °C (1200 a 1300 °F).
• Enfriamiento: El acero D2 se endurece normalmente por enfriamiento en aire debido a su alta templabilidad. El temple en aceite también puede utilizarse para aceros más pesados o para conseguir la máxima dureza. El temple transforma la austenita en martensita, con lo que se consigue el objetivo de una dureza elevada.
• Templado: Tras el temple, el acero D2 templado se revenido para reducir su fragilidad. La temperatura de revenido suele oscilar entre 205 y 540 °C (400 y 1000 °F). La dureza final dependerá de la temperatura de revenido específica. Recomendamos el doble revenido para garantizar la transformación completa de la austenita retenida y mejorar la tenacidad.

2.2 Dureza del acero D2

Tras un templado y revenido adecuados, la dureza del acero D2 se sitúa en el intervalo de 58 a 64 HRC (Escala Rockwell C).

Normalmente, la dureza alcanzada tras el temple al aire o al aceite a partir de la temperatura de austenización se sitúa en el extremo superior de este intervalo.

El revenido a temperaturas más elevadas dentro de la gama recomendada producirá una ligera disminución de la dureza pero un aumento de la tenacidad. Por ejemplo, el revenido a temperaturas cercanas a 540 °C (1000 °F) producirá una dureza inferior en comparación con el revenido a 205 °C (400 °F).

Sin embargo, se trata de un asunto bastante complicado y detallado, y las velocidades de calentamiento específicas, los tiempos de remojo, los métodos de temple, el revenido hasta la temperatura de caída, etc., deben controlarse bien; de lo contrario, es posible que no se obtenga la dureza deseada u otras propiedades.

3. Especificación de aplicaciones y rendimiento de D2

En primer lugar, como ya hemos mencionado, el acero D2 es un acero con alto contenido en carbono y cromo. Estos elementos de aleación confieren al acero D2 una gran dureza y resistencia al desgaste.

En segundo lugar, el alto contenido de cromo mejora la templabilidad del acero D2. La templabilidad es la capacidad de un acero para endurecerse mediante tratamiento térmico. Este endurecimiento profundo y uniforme proporciona resistencia al desgaste y a la deformación en aplicaciones exigentes.

Basándose en estas propiedades, el acero D2 se utiliza ampliamente en aplicaciones de utillaje para trabajo en frío.

3.1 Troqueles de corte

El acero D2 es conocido por su excelente resistencia al desgaste y dureza, lo que lo hace perfecto para matrices que cortan o punzonan formas de chapas metálicas. Troqueles de corte para diferentes materiales, desde materiales de calibre fino (t≤3 mm) hasta chapas más gruesas. Además, es especialmente adecuada para troqueles de corte de materiales abrasivos, como chapas de acero al silicio, chapas de aluminio, etc.

3.2 Troqueles de perforación

Al igual que el blanking, la gran dureza y resistencia al desgaste del acero D2 lo convierten en una buena elección para perforar orificios en chapa metálica.

3.3 Matrices de conformado en frío

La capacidad del acero D2 para soportar grandes esfuerzos de compresión y resistir el desgaste lo hace adecuado para operaciones de conformado en frío a temperatura ambiente. Esto incluye aplicaciones como la extrusión en frío y el estampado en frío, que necesitan mantener su forma y resistir el desgaste bajo grandes presiones.

3.4 Troqueles de embutición

Las matrices intervienen en el proceso de embutición de chapas metálicas. El acero D2 es adecuado para resistir el desgaste asociado a la fricción experimentada en el estirado.

3.5 Matrices de laminado de roscas

Las matrices intervienen en el proceso de embutición de chapas metálicas, y el acero D2 es muy adecuado para resistir el desgaste asociado a la fricción que se experimenta en la embutición.

3.6 Rodillos conformadores

En las operaciones de laminación en las que se da forma al metal mediante el paso, la dureza del acero D2 garantiza que los rodillos mantengan su perfil y resistan el desgaste durante la producción a largo plazo.

3.7 Calibres

Al aplicar herramientas de medición, la estabilidad dimensional del acero D2 tras el tratamiento térmico y su gran capacidad de resistencia al desgaste son cruciales para mantener la precisión durante mucho tiempo.

3.8 Cuchillas de corte longitudinal y transversal

Los filos de las herramientas de corte longitudinal y transversal fabricadas con acero D2 conservan su filo durante mucho tiempo gracias a la gran dureza y resistencia al desgaste del material. Esto se aplica a materiales de distintos grosores, pero debemos tener en cuenta tanto el equilibrio como la tenacidad en el caso de los materiales más gruesos.

Debemos recordar que, si bien el acero D2 ofrece una excelente resistencia al desgaste y dureza para el trabajo en frío, su tenacidad debe tenerse en cuenta para aplicaciones que impliquen cargas de impacto muy elevadas o esfuerzos de flexión importantes.