Acero para herramientas D2 | 1.2379 | SKD11

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El acero para herramientas D2 es un acero para trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo, de temple al aire. Sus características incluyen: alta templabilidad, alta dureza y resistencia al desgaste, buena resistencia a la oxidación a alta temperatura, resistencia al impacto tras el temple y revenido, y mínima deformación durante el tratamiento térmico. Estas características se utilizan para fabricar matrices, herramientas y calibres de trabajo en frío de gran sección y formas complejas que requieren alta precisión y larga vida útil.

La designación en el sistema estadounidense ASTM A681 es D2. En el sistema AISI, el grado es también acero para herramientas AISI D2. Designaciones similares en otras normas nacionales incluyen ISO 160CrMoV12, Japón/JIS SKD11USA/UNS T30402, Alemania/DIN X155CrMo12-1, Alemania/W-Nr. 1.2379, República Checa (CSN) 19221 y China/GB Cr12Mo1V1.

1. Aplicaciones

Matrices y punzones de corte
Matrices y punzones de conformación
Troqueles de dibujo
Matrices de laminación
Cuchillas de corte y cuchillas cortadoras
Matrices y punzones de extrusión en frío
Rollos
Calibradores y herramientas de bruñido
Moldes de plástico
Recorte en caliente de piezas forjadas
Componentes estructurales

2. Composición del acero D2

Carbono (C)	Cromo (Cr)	Molibdeno (Mo)	Vanadio (V)	Manganeso (Mn)	Silicio (Si)	Fósforo (P)	Azufre (S)
1.40 – 1.60	11.00 – 13.00	0.70 – 1.20	0.50 – 1.10	0.10 – 0.60	0.10 – 0.60	≤ 0.030	≤ 0.030

[Referencias: Roberts, G., Krauss, G., y Kennedy, R. (1998). Aceros para herramientas: 5.ª edición (pág. 203). ASM Internacional.]

3. Tratamiento térmico del acero D2

Como describe William E. Bryson en su libro Tratamiento térmico, selección y aplicación de aceros para herramientas, el tratamiento térmico El acero para herramientas D2 suele compararse con la cocción, donde el control preciso del tiempo y la temperatura es fundamental para evitar una cocción insuficiente (que provoca falta de dureza) o excesiva (que destruye la estructura molecular y causa fragilidad). Los siguientes pasos describen el proceso.

Temperaturas críticas y de austenización del acero para herramientas D2

Ac1	Ac3	Ar1	Ar3	Temperatura de austenización
788℃	845℃	769℃	744℃	1010−1024℃

3.1 Preparación del material y precalentamiento

Antes del tratamiento térmico, el material debe limpiarse completamente. desengrasado y preferiblemente envuelto en papel de acero inoxidable Para proteger su superficie. Debido al alto contenido de cromo y la baja conductividad térmica de este acero, debe precalentarse lenta y uniformemente hasta la temperatura objetivo para minimizar el riesgo de agrietamiento durante el calentamiento. La temperatura objetivo es 1200 °F (650 °C), y el tiempo de calentamiento es 10 a 15 minutos.

El propósito de todo el proceso de precalentamiento es garantizar que el calor se distribuya uniformemente por todo el material, permitiendo que las tensiones internas se liberen antes de que el material se vuelva demasiado blando y su plasticidad aumente, evitando así la deformación.

3.2 Austenitización (Endurecimiento)

Este es el segundo paso del tratamiento térmico, durante el cual la estructura del material cambia de ferrita-perlita a austenita, y se disuelven diversos carburos de aleación complejos. La temperatura de calentamiento para este paso es 1850 °F (1010 °C), con un tiempo de remojo de 1 hora por cada 1 pulgada (25 mm) de sección transversalEste tiempo de remojo garantiza que el proceso de austenización se realice de manera uniforme. Sin embargo, es importante tener en cuenta que Un tiempo de remojo excesivamente largo, incluso sólo unos pocos minutos, puede tener un impacto negativo en el acero.

3.3 Enfriamiento

El acero para herramientas D2 es un acero de temple al aire, cuya ventaja radica en minimizar la deformación y los cambios dimensionales durante la formación de martensitaEl proceso implica los siguientes pasos: Después de remojar, el material se enfría rápidamente a aproximadamente 150 °F (65 °C). Durante este proceso, cuando la temperatura alcanza 1050 °F (565 °C) y antes de que el material se transforme en una estructura endurecida en 400 °F (205 °C)La pieza de trabajo se puede sacar del embalaje de aluminio y colocar en una rejilla para enfriar. Se debe tener cuidado para evitar colocar el material directamente sobre una superficie de mesa fría., ya que esto puede causar fluctuaciones localizadas de temperatura y provocar deformación. Desde una perspectiva microestructural, este proceso transforma la estructura interna del acero en martensita de grano más fino, lo que le confiere una excelente resistencia al desgaste al acero D2.

Después de un enfriamiento adecuado, el material aún contiene una cierta proporción de “austenita residual”, y el contenido óptimo de martensita varía entre 95% y 96%.

3.4 Templado

El revenido mejora la tenacidad del acero, reduce la tensión interna y permite el endurecimiento secundario del acero para herramientas D2. El revenido debe realizarse inmediatamente cuando la temperatura del material desciende a 125 °F a 150 °F (52 °C a 65 °C).

Si D2 es solo templado una vez, la temperatura de revenido es 400 °F (205 °C) para lograr una dureza Rockwell de 62HRC.

Recomendamos utilizar un Proceso de templado secundario para D2, lo que puede mejorar su resistencia al desgaste por 20-30%.

En el proceso de templado secundario, el La primera temperatura de revenido es de 960 °F (515 °C) durante 2 horas por pulgada (25 mm) de sección transversal.Antes del segundo revenido, es decir, durante el intervalo entre el primero y el segundo, el material debe dejarse enfriar a temperatura ambiente antes del segundo revenido. Este período puede durar varias horas. También puede tardar varios días, pero lo fundamental es que el segundo revenido debe... NO comienza a 150 °F (65 °C), que es una temperatura completamente diferente del templado único mencionado anteriormente. El La segunda temperatura de revenido es de 900 °F (480 °C) durante 2 horas por pulgada de sección transversal.El segundo revenido alcanza una dureza Rockwell de 58 HRC.

Mientras que D2 tiene dureza secundaria débil, se puede utilizar el revenido a temperaturas más altas (por ejemplo, ~550 °C/1020 °F) para lograr una dureza de 60 HRC, mejorando así la estabilidad durante nitruración u otros métodos de endurecimiento superficial. Sin embargo, esto puede aumentar la austenita retenida y el crecimiento del grano, lo que podría reducir la tenacidad y causar inestabilidades microestructurales.

3.5 Tratamiento criogénico/subcero (opcional)

Este proceso está diseñado para eliminar o reducir la austenita residual y mejorar la estabilidad dimensional del material. Dado que el acero para herramientas D2 puede retener una cantidad significativa de austenita (hasta 20%) tras el tratamiento térmico estándar, esto puede provocar inestabilidad dimensional, ya que la austenita retenida se transforma espontáneamente en martensita sin revenir con el tiempo a temperatura ambiente.

El proceso implica los siguientes pasos: Después del tratamiento para aliviar el estrés (aproximadamente 150°C), el material se enfría a una temperatura extremadamente baja (aproximadamente -300 °F/-184 °C), acercándose o por debajo de la temperatura final de Mf. Se requiere un revenido posterior para evitar la fragilidad causada por la martensita fresca recién formada.

Este proceso crea una estructura molecular más compacta dentro del material (reduciendo la fricción, el calor y el desgaste), reduce la tensión residual y mejora la resistencia a la tracción, la tenacidad y la estabilidad dimensional, mejorando significativamente el rendimiento del material.

[Referencias: Reardon, AC (Ed.). (2011). Metalurgia para el no metalúrgico (2ª ed., pág. 231). ASM Internacional. ]

3.6 Problemas potenciales

La austenita residual puede causar inestabilidad dimensional en los materiales, especialmente a temperaturas de austenización más altas. Para gestionar este proceso se emplean el temple controlado, tiempos de mantenimiento precisos y el revenido doble y triple.
Factores como el calentamiento y enfriamiento no uniformes, las transformaciones de fase (especialmente la formación de martensita) y la tensión residual durante el tratamiento térmico pueden causar deformación y agrietamiento en los materiales. Por lo tanto, es fundamental asegurar un calentamiento lento y uniforme, un medio de temple adecuado y un tratamiento de alivio de tensiones.
El acero D2 es susceptible a la descarburación. Recomendamos calentar los materiales D2 en atmósfera neutra controlada, al vacío o en un horno de sales neutras para evitar la descarburación.

3.7 Forja

El acero para herramientas D2 debe precalentarse de manera lenta y uniforme para 900 °C (1650 °F) Antes de calentar a temperaturas de forja, el D2 tiene baja conductividad térmica, por lo que debe calentarse lentamente. Un calentamiento demasiado rápido puede provocar grietas en el material.

Después del precalentamiento, la temperatura de forjado inicial para el acero D2 es 980–1095 °C (1800–2000 °F)Para secciones grandes o reducciones fuertes, se debe utilizar el extremo superior de este rango, mientras que para secciones más pequeñas o reducciones más ligeras, el extremo inferior es más apropiado.

Es importante tener en cuenta que la temperatura durante la forja del acero D2 no debe caer por debajo de 900 °C (1650 °F)Si la temperatura cae por debajo de este nivel, el acero debe recalentarse antes de forjarlo.

El acero para herramientas D2 puede fundirse parcialmente a aproximadamente 1150 °C (2100 °F), por lo que la temperatura de forja debe controlarse estrictamente.

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4. Propiedades del acero D2

4.1 Propiedades mecánicas básicas

Módulo de elasticidad	0.2% Fuerza de fluencia compensada	límite elástico	Universidad de Texas
203 GPa	411 MPa	350 MPa	758 MPa

Presenta una alta resistencia a la compresión, especialmente al revenido a bajas temperaturas. Esta resistencia está directamente relacionada con el nivel de dureza; a medida que aumenta la temperatura de revenido, tanto la dureza como la resistencia a la compresión tienden a disminuir.

4.2 Datos de pruebas de tracción

Módulo de tenacidad	Resistencia a la fractura	Desplazamiento en la fractura	Longitud del calibre	Deformación por fractura	Reducción de área
81 MPa	723 MPa	0,61 milímetros	30 milímetros	1.97%	1.30%

[De acuerdo a Propiedades mecánicas y microestructura del acero forjado (pág. 151)]

4.3 Dureza del acero D2

La dureza es una característica definitoria entre Propiedades del acero D2.

4.3.1 Recién templado: Dependiendo de la temperatura de austenización y del método de temple en aire o aceite, se encuentra en el Rango de 60-65 HRC.

4.3.2 Después del revenido: Los niveles de dureza se ajustan según la temperatura de revenido. Por ejemplo:

El revenido a 205 °C (400 °F) puede dar como resultado aproximadamente 61 HRC.
El revenido a 425 °C (800 °F) puede producir alrededor de 55 HRC.
El revenido a 650 °C (1200 °F) generalmente reduce la dureza a aproximadamente 40 HRC.

Dureza de trabajo típica del acero D2 rangos de 60 a 62 HRCLa dureza inicial de las secciones de matriz de acero para herramientas D2 es de alrededor de 255 HB (Dureza Brinell).

4.3.3 Endurecimiento de la superficie: El metal D2 responde bien a la nitruración iónica, capaz de lograr dureza superficial. 750-1200 HV (Dureza Vickers) con una dureza del núcleo entre 61-64 HRC, a poca profundidad (5-8 micrómetros).

4.4 Ductilidad y tenacidad

La tenacidad del material D2 es moderada, lo que es superior a grados como Acero para herramientas D3En comparación con otros aceros de la serie D con mayor contenido de carbono, el acero D2 tiene un buen equilibrio entre resistencia al desgaste y tenacidad.
Las pruebas de tracción suelen mostrar un modo de fractura dúctil, caracterizado por estructuras con forma de hoyuelos. Sin embargo, este material podría presentar una superficie de fractura plana con mínima estrangulación y baja reducción de área (p. ej., alrededor de 1,31 TP3T en algunas pruebas).
El módulo de tenacidad se ha medido en 81 MPa, con una deformación por fractura de 1,97%.
El acero D2 presenta resistencia y ductilidad anisotrópicas, lo cual se atribuye al alargamiento de los carburos de aleación primaria durante el trabajo en caliente. La resistencia y ductilidad máximas del acero D2 se alcanzan típicamente a lo largo de la dirección de laminación.

4.5 Estabilidad dimensional

Presenta una distorsión mínima en comparación con muchos otros aceros para herramientas. Cuando el acero se enfría al aire desde la temperatura de endurecimiento correcta, la expansión o contracción es de aproximadamente 0,0005 pulgadas por pulgada (o mm/mm).
Factores como la geometría de la pieza y las distorsiones existentes pueden influir en el movimiento total.
Tras el rectificado, la soldadura, la electroerosión y otros procesos, se recomienda encarecidamente el revenido de alivio de tensiones. La temperatura de revenido suele ser entre 14 y 28 °C (25 y 50 °F) inferior a la temperatura de revenido final.

4.6 Resistencia al desgaste

Tiene una excelente resistencia a la abrasión y a menudo sirve como referencia para otros aceros para herramientas. Esta alta resistencia al desgaste se atribuye directamente al considerable volumen de carburos duros ricos en cromo en su microestructura. Esto convierte al D2 en el material predilecto para herramientas sometidas a condiciones abrasivas y largas producciones. Su resistencia al desgaste es aproximadamente 30-40% superior a la del acero para herramientas A2.

4.7 Consideraciones de procesamiento para acero D2

Su maquinabilidad es relativamente baja. Si el acero con un contenido de carbono de 1% se clasifica como 100, entonces el acero D2 se clasifica como 45 para la maquinabilidad en estado recocido. Puede ser difícil de trabajar y rectificar, y...Su soldabilidad utilizando métodos tradicionales es muy pobre.

5. Ventajas y desventajas del acero D2

5.1 Ventajas

Alta resistencia al desgaste: El mayor contenido de carbono y cromo del acero D2 da lugar a la formación de una gran cantidad de carburos ricos en cromo en su microestructura, lo que le confiere una excelente resistencia al desgaste. Su resistencia al desgaste es entre 30% y 40% superior a la del acero A2.
Características de endurecimiento al aire: El acero D2 es un acero de endurecimiento al aire que permite una deformación y un desplazamiento mínimos durante el proceso de endurecimiento, lo que lo hace adecuado para aplicaciones con requisitos de alta tolerancia dimensional.
Estabilidad dimensional: El D2 presenta una buena estabilidad dimensional al tratamiento térmico, con mínima distorsión. Al templarlo al aire desde la temperatura de endurecimiento adecuada, se espera que se expanda o contraiga aproximadamente 0,0005 pulg./pulg. (0,0005 mm/mm).
Buena tenacidad (moderada/regular): Aunque a menudo se lo considera algo frágil en comparación con otros aceros, el D2 posee una tenacidad moderada o justa para su clase.
Alta resistencia y dureza: El D2 es un acero para herramientas de alta resistencia y dureza, con un rango de dureza de 60-62 HRC. Es resistente al ablandamiento.
Costo-efectividad: El contenido de molibdeno y vanadio del acero D2 no es particularmente alto, por lo que tiene ventajas de costo para los usuarios.
Resistencia a la corrosión y buena resistencia a las manchas: Tiene buena resistencia a la corrosión y su alto contenido de cromo hace que el acero D2 tenga una resistencia apreciable a las manchas después de que las herramientas se endurecen y pulen.
Endurecimiento profundo: El D2 es un acero de temple profundo. Puede templarse completamente en un bloque grande (p. ej., 75 mm × 150 mm × 250 mm o 3 pulg. × 6 pulg. × 10 pulg.) mediante enfriamiento por aire después de la austenización.
Endurecimiento secundario: El molibdeno y el vanadio presentes en el acero D2 permiten un endurecimiento secundario tras el revenido.

5.2 Desventajas

Baja maquinabilidad: El acero D2 es muy duro y difícil de mecanizar.
Fragilidad: El D2 se considera algo frágil y tiene baja tenacidad.
Dificultad de soldadura: El acero para herramientas D2 es conocido por ser difícil de soldar (no soldable). Es particularmente difícil lograr una unión soldada de alta calidad mediante métodos de soldadura convencionales debido a su alto contenido de carbono y a la considerable cantidad de carburos.
Austenita retenida: Tras el endurecimiento, el D2 puede retener una cantidad significativa de austenita (hasta 20%) que no se transforma en martensita. Esto puede provocar inestabilidad dimensional con el tiempo, ya que la austenita retenida puede transformarse espontáneamente en martensita sin revenir a temperatura ambiente, lo que provoca un cambio en el tamaño físico del componente.
Mejora limitada de la tenacidad mediante reducción de la dureza: La tenacidad del acero D2 solo se puede mejorar hasta cierto punto y es difícil controlar su dureza a temperaturas de revenido extremadamente altas.
Resistencia a la corrosión del acero inoxidable: Su alto contenido de cromo no es suficiente para proporcionar el nivel de resistencia a la corrosión característico del acero inoxidable, ya que gran parte del cromo está incorporado en carburos de aleación.

6. Soldadura de acero D2

El acero D2 contiene una gran cantidad de carburos, lo que dificulta su soldadura. Si es necesario soldar acero D2, se recomienda encarecidamente precalentarlo; de lo contrario, podría agrietarse o reducirse su vida útil.

6.1 Preparación y precalentamiento

Antes de soldar, retire todas las virutas sueltas y elimine las grietas, preferiblemente creando un canal en forma de “U” en lugar de uno en forma de “V”, ya que los ángulos agudos pueden provocar grietas.

La temperatura de precalentamiento se puede ajustar entre 140 °C y 450 °C, según la herramienta específica. Para reparaciones complejas, se recomienda una temperatura de precalentamiento de al menos 300 °C a 400 °C. La temperatura de precalentamiento debe alcanzarse de forma gradual y uniforme. Es fundamental garantizar que la temperatura durante el proceso de soldadura no se desvíe de la temperatura de precalentamiento en más de 100 °C.

6.2 Materiales de relleno

Para la unión general de piezas rotas, o como capa amortiguadora para grandes reparaciones, Alambre de relleno de acero inoxidable 312 (0,1% C, 1,6% Mn, 30% Cr, 9% Ni, 26 HRC, 25% alargamiento) es una excelente opción.
Cuando la dureza no es la principal preocupación sino la composición química, sugerimos Alambre de relleno de acero inoxidable 410 (0,1% C, 14,5% Cr, 40 HRC).
Para herramientas D2 muy pulidas o fotograbadas, se utiliza un Alambre de relleno de acero para herramientas de acero inoxidable 420 Se recomienda (cromo 13% modificado, 52-56 HRC).

6.3 Tratamiento post-soldadura

Una vez soldado el material D2, debe enfriarse lentamente, por ejemplo, enterrándolo en vermiculita o arena seca. Para piezas D2 endurecidas que hayan sido soldadas, Se requieren tratamientos para aliviar el estrés y templar el ambiente.La temperatura de alivio de tensión es de 400 °F (205 °C), seguida de un revenido a una temperatura de 25 °F (14 °C) más baja que la temperatura de revenido original.

7. Maquinabilidad del acero D2

Como se ha mencionado varias veces, el D2 es un acero con alto contenido de carbono y cromo, considerado difícil de mecanizar y rectificar. Su maquinabilidad se describe como "particularmente deficiente" o "baja a muy baja". En comparación con un acero al carbono 1% con una clasificación de 100, el D2 tiene una maquinabilidad de 45. A modo de comparación, el acero para herramientas O1 ofrece una excelente maquinabilidad, mientras que el D2 presenta una mayor resistencia al desgaste.

Los métodos tradicionales de mecanizado incluyen fresado, taladrado y torneado. Tras el mecanizado, la superficie D2 puede presentar cambios como rugosidad (R), deformación plástica (PD), microfisuras (MCK), martensita sin templar (UTM) y martensita sobretemplada (OTM).

8. ¿Cómo fabricamos el acero para herramientas D2?

Suministramos principalmente acero forjado para herramientas D2. Adquirimos lingotes de acero D2 de una fundición de horno de arco eléctrico (EAF), con la opción de incluir tratamiento ESR a petición del cliente. Tras verificar la composición y la microestructura de las palanquillas y lingotes, procedemos al forjado. Tras el forjado en barras redondas o planas, el material se somete a un tratamiento térmico. Finalmente, según las necesidades del cliente, se realiza el tratamiento superficial, que incluye la eliminación de cascarilla o el acabado.

9. Comparación del D2 con otros aceros

Acero D2 vs. 440CEl acero D2 tiene una resistencia a la corrosión significativamente menor que el acero 440C. En aplicaciones donde se utiliza acero D2, la resistencia a la corrosión no es la consideración principal; en cambio, la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional son las prioridades principales. El acero 440C es ideal cuando se requiere un equilibrio entre alta dureza, resistencia al desgaste y buena resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para herramientas de corte, instrumental quirúrgico y rodamientos en entornos corrosivos.
Acero D2 vs. 4140El acero D2 presenta una excelente resistencia al desgaste y estabilidad dimensional, lo que lo convierte en una opción ideal para el acero de matriz trabajado en frío; sin embargo, presenta baja tenacidad y maquinabilidad. El acero 4140, por otro lado, es un acero de ingeniería más versátil que ofrece un sólido equilibrio entre resistencia y tenacidad, ideal para una gama más amplia de componentes de maquinaria, en particular aquellos que requieren buena resistencia al impacto y facilidad de procesamiento. Sus propiedades se pueden personalizar aún más mediante diversos tratamientos térmicos y modificaciones superficiales, como la nitruración.

10. Formas y dimensiones de suministro

El acero para herramientas D2 que suministramos está disponible en diversas formas, incluyendo barras redondas, chapas, losas, barras planas, barras cuadradas y bloques. Las dimensiones de las barras planas varían de: ancho 20–600 mm × espesor 20–400 mm × longitud 1000–5500 mm. Las dimensiones de las barras redondas varían de 20–400 mm de diámetro × longitud 1000–5500 mm. Las dimensiones de los bloques se obtienen cortando la barra plana.

Para tamaños más pequeños, como barras redondas con un diámetro inferior a 70 mm, utilizamos el proceso de laminado en caliente. Para tamaños superiores a 70 mm, ofrecemos productos forjados.

También ofrecemos el proceso ESR (Refusión por Electroescoria), diseñado a medida para satisfacer las necesidades del cliente. La ventaja es una mejor microestructura interna, pero su coste es mayor. Contáctenos para conocer sus requisitos específicos.

Pruebas UT: septiembre de 1921-84 D/d, E/e.

Tratamiento de superficie: acabados superficiales originales negros, pelados, mecanizados/torneados, pulidos, rectificados o fresados.

Estado del inventario: No mantenemos existencias de acero D2. Organizamos la producción según los pedidos de los clientes.

Plazo de entrega: Los materiales para hornos de arco eléctrico (EAF) tardan entre 30 y 45 días. Los materiales ESR tardan aproximadamente 60 días.

Preguntas frecuentes

1. ¿Por qué a la gente no le gusta el acero D2 (para cuchillos)?

A veces, el acero D2 no es recomendable para cuchillos debido a su menor tenacidad, lo que puede hacerlo propenso a astillarse o romperse con el uso intensivo. También se considera difícil de afilar, especialmente en el campo sin piedras de diamante.¿Por qué es tan difícil afilar el acero para herramientas D2?Otra razón de su menor popularidad es un problema de percepción causado por la sobresaturación del mercado con cuchillos más baratos que a menudo presentan un tratamiento térmico deficiente o inconsistente, lo que genera una mala reputación para el acero. Algunos también creen que su precio es excesivo cuando se utiliza en cuchillos de alta gama. Para más información, lea ¿El acero para herramientas D2 es bueno para los cuchillos?

2. ¿El acero para herramientas D2 es resistente a la oxidación?

No, el acero para herramientas D2 no es inoxidable, pero sí moderadamente resistente a la corrosión. Tiene un alto contenido de cromo, similar al del acero inoxidable, lo que le confiere esta resistencia moderada, lo que a veces lo hace llamar acero "semi-inoxidable". Sin embargo, puede oxidarse o desarrollar manchas de corrosión en ambientes húmedos o ácidos si no se cuida adecuadamente.

3. ¿Es caro el acero para herramientas D2?

Sí, el acero para herramientas D2 suele ser caro. Su precio más elevado se atribuye al alto porcentaje de elementos de aleación que lo componen.

4. ¿Qué es el acero para herramientas D2?

El acero para herramientas D2 es un tipo de acero diseñado específicamente para su uso en herramientas. Es muy apreciado por su excepcional dureza, resistencia al desgaste y a la abrasión. Caracterizado como un acero para herramientas con alto contenido de carbono y cromo, de temple al aire, la "D" de "D2" indica su pertenencia a la serie D de aceros para herramientas de trabajo en frío.

5. ¿Cuáles son las propiedades del acero para herramientas D2?

El acero para herramientas D2 es conocido por sus:

Alta dureza (normalmente 62 Rockwell C).
Excelente resistencia al desgaste.
Alta resistencia a la tracción.
Resistencia moderada a la corrosión.
Mala maquinabilidad.
Densidad alta.
Dureza profundaSu microestructura presenta numerosos carburos de aleación grandes y ricos en cromo.

6. ¿Cuál es la dureza del acero para herramientas D2?

El acero para herramientas D2 suele alcanzar una dureza de 62 Rockwell C (HRC). Tras un tratamiento térmico adecuado, su dureza puede oscilar entre 55 y 62 HRC o entre 58 y 62 HRC. Para una máxima resistencia al desgaste, el revenido a una temperatura de entre 149 y 177 °C (300 y 350 °F) puede alcanzar una dureza de entre 62 y 64 HRC.

7. ¿El acero para herramientas D2 es bueno para los cuchillos?

Sí, el acero para herramientas D2 generalmente se considera bueno para cuchillos. Su alta dureza y resistencia al desgaste le permiten mantenerse afilado por más tiempo, lo cual es particularmente beneficioso para cuchillos utilizados en tareas exigentes como el bushcraft. Es uno de los favoritos para hojas personalizadas debido a su excepcional retención de filo.

8. ¿El acero para herramientas D2 es bueno para cuchillos de bushcraft/campo?

Si bien el acero para herramientas D2 se puede usar para bushcrafting, las opiniones son diversas. Algunos expertos recomiendan precaución con los cuchillos de campo debido a su menor tenacidad, que puede hacerlos propensos a astillarse, y a su dificultad para afilarlos en el campo con herramientas limitadas como una piedra. Los aceros con mayor tenacidad generalmente se prefieren para estas aplicaciones. Sin embargo, algunos usuarios han reportado buenas experiencias con el acero D2 en bushcraft, destacando su durabilidad y retención de filo en diversas condiciones climáticas. Una variante, el CPM-D2, se considera mejor para los cuchillos de campo, ya que reduce el astillamiento.

9. ¿Se puede utilizar acero para herramientas D2 para perforar agujeros?

Sí, el acero para herramientas D2 es un material adecuado para aplicaciones de punzonado. Se recomienda comúnmente para punzones, junto con los aceros para herramientas M2 y A2, especialmente en prensas de estampación de producción. Los punzones de acero D2 pueden alcanzar cientos de miles de impactos antes de requerir reafilado.

10. ¿Cómo afilar el acero para herramientas D2 (cuchillos)?

El acero D2 puede ser difícil de afilar, especialmente con piedras cerámicas tradicionales, pero las piedras de diamante son muy eficaces gracias a la dureza del D2 y a sus grandes carburos. Se suele recomendar un filo de grano más fino, como uno de grano 400, ya que el D2 suele funcionar bien con filos dentados y no se afila tan fácilmente como otros aceros. Afilar regularmente el filo con piedras cerámicas o pasta de diamante puede prolongar el tiempo entre afilados completos.

11. ¿Cuáles son los parámetros de mecanizado CNC óptimos para el acero para herramientas D2?

El acero D2 es difícil de mecanizar debido a su dureza y endurecimiento por trabajo.

Recomendaciones generales: Maquina de acero D2 en su estado recocido (alrededor de 25 HRC) siempre que sea posible. Utilice herramientas de carburo, especialmente aquellos con recubrimientos PVD como TiAlN, ya que el acero de alta velocidad (HSS) no es efectivo.
Torneado: Velocidades de corte de 100-135 m/min (330-440 SFM) y velocidades de avance de 0,008 a 0,012 pulgadas por revolución (IPR). Se recomienda usar refrigerante para controlar el calor.
Molienda: Velocidades de corte de 60-85 m/min (200-280 SFM) y velocidades de avance de 0,002-0,004 pulgadas por diente (IPT). Utilice profundidades de corte ligeras (0,02-0,05 pulgadas por pasada). Fresado de ascenso Se recomienda para bordes más limpios.
Perforación: Velocidades de 40-55 m/min (130-180 SFM) y alimentaciones de 0,001-0,003 IPR, con perforación por picoteo (0,1 a 0,2 pulgadas por inmersión) para limpiar las virutas y evitar que la broca se rompa.

12. ¿Cuál es la mejor manera de prevenir la oxidación en el acero para herramientas D2?

Para evitar la oxidación en el acero para herramientas D2, que es moderadamente resistente a la corrosión pero no a prueba de oxidación:

Limpie y seque completamente la cuchilla después de cada uso.
Aplique una capa ligera de aceite (por ejemplo, aceite para armas o Ballistol) a la hoja, especialmente si estará expuesta a ambientes húmedos o sudorosos.
Evite dejarlo remojando en agua o en otros ambientes corrosivos y no lo coloque en el lavavajillas.
El mecanizado de un acabado superficial pulido también puede mejorar su resistencia a la corrosión.

13. ¿Se puede soldar el acero para herramientas D2?

Sí, el acero para herramientas D2 se puede soldar, pero es difícil. Su alto contenido de carbono hace que el proceso de soldadura sea arriesgado, ya que puede provocar grietas y fragilización en la zona afectada por el calor (ZAC). Para soldar acero D2, primero debe estar recocido y requiere precalentamiento a una temperatura de entre 370 °C y 540 °C durante el proceso de soldadura.

13. ¿Qué es el CPM-D2? ¿Cómo se compara con el D2 estándar?

CPM-D2 es un variante pulvimetalúrgica (PM) del acero D2El proceso de PM refina el material reduciendo el tamaño del carburo y creando una microestructura más uniforme. Esto significa... Mejora su dureza y las características generales de la hoja., lo que resulta en un menor astillado en comparación con el lingote estándar D2. Se considera que el CPM-D2 tiene una mejor estabilidad del filo y algunos lo consideran notablemente bien equilibrado, ofreciendo una retención del filo superior a la de 3V y una tenacidad aproximadamente el doble que la de A2 (aunque algunos datos indican una tenacidad similar a la de A2).

14. ¿En qué se diferencia el acero para herramientas D2 del acero inoxidable?

Tanto el acero D2 como el acero inoxidable son reconocidos por su resistencia a la corrosión gracias a su contenido de cromo. Sin embargo, el acero D2 suele contener alrededor de 12% de cromo, mientras que los grados de acero inoxidable pueden tener entre 10 y 20%. Esta diferencia en la composición significa que el acero inoxidable generalmente ofrece una mejor resistencia a la corrosión, mientras que el acero para herramientas D2 ofrece una resistencia al desgaste y una dureza superiores. El acero D2 se suele denominar "semi-inoxidable".

15. ¿Cómo se compara el acero para herramientas D2 con el acero para herramientas A2?

El acero para herramientas A2 contiene menos cromo (alrededor de 5%) que el D2 (normalmente 11-13%). Si bien ambos aceros alcanzan niveles de dureza similares (A2 con 57-62 HRC, D2 con 58-62 HRC), el A2 es conocido por su mejor maquinabilidad y, en general, es más resistente a las herramientas que el D2. Sin embargo, el D2 ofrece una excelente resistencia al desgaste, superando al A2 en este aspecto.

16. ¿Cuáles son los equivalentes del acero para herramientas D2?

El acero para herramientas D2 se conoce por varias designaciones equivalentes en diferentes países y normas:

Alemania: 1.2379 (DIN 1.2379, EN X153CrMoV12).
Japón: SKD11 (JIS SKD11).
Reino Unido: BD2.
Francia: Z160CDV12.
Rusia: Ch12D1.
España: F5211.

17. ¿Es el acero 8Cr13MoV mejor que el acero D2?

El D2 y el 8Cr13MoV son aceros de diferentes categorías. ¿Qué es el acero 8Cr13MOV? El 8Cr13MoV es un tipo de acero inoxidable con una resistencia a la corrosión mucho mejor que el D2. Sin embargo, ambos se utilizan en la fabricación de herramientas de corte. El acero D2 tiene una dureza mayor que el 8Cr13MoV. La dureza del acero 8Cr13MoV es de 58-60 HRC. El acero D2 destaca por su excelente retención del filo, mientras que el acero 8Cr13MoV ofrece un mejor equilibrio en otras características, especialmente en facilidad de afilado y resistencia a la corrosión.

18. ¿Cuáles son las desventajas del acero D2?

Resistencia insuficiente: El acero D2 tiene una tenacidad relativamente baja, por lo que es propenso a fracturarse bajo impacto o grandes esfuerzos, especialmente en entornos de baja temperatura.
Maquinabilidad difícilEl D2 presenta una dureza elevada. Es difícil de procesar, por lo que requiere equipos y técnicas especializadas, lo que incrementa los costos de producción.
Resistencia limitada a la corrosión: Aunque tiene un alto contenido en cromo, la resistencia a la corrosión del acero D2 sigue siendo inferior a la del acero inoxidable, y puede oxidarse cuando se expone a ambientes húmedos o corrosivos durante periodos prolongados.
Propenso a astillarse: La elevada dureza del acero D2 hace que sus hojas sean susceptibles de astillarse por impacto, especialmente en herramientas finas o de filo fino.
Coste elevado: Los costes de producción y transformación del acero D2 son relativamente elevados, por lo que resulta más caro en comparación con otros materiales.
Tratamiento térmico complejo: El proceso de tratamiento térmico del acero D2 es complejo y requiere un control preciso de la temperatura y el tiempo; de lo contrario, puede provocar grietas o deformaciones.
Soldabilidad deficiente: El acero D2 tiene un rendimiento de soldadura deficiente, ya que es propenso a agrietarse durante la soldadura, lo que requiere precauciones especiales.

19. ¿Se puede mecanizar el acero para herramientas D2?

Sí, el acero para herramientas D2 se puede mecanizar, pero se considera desafiante, especialmente en su estado endurecido., por su alta dureza y contenido de carburo abrasivo. Es Más fácil de mecanizar en su estado recocido

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