Acero para herramientas D2 frente a D3

Al elegir el acero para herramientas adecuado para su proyecto, es posible que se encuentre con: D2 y D3 Aceros para herramientas. Ambos aceros para herramientas son de alto contenido de carbono y cromo, ampliamente utilizados en la industria de herramientas y matrices para herramientas de trabajo en frío, como herramientas de corte, matrices y punzones. Se clasifican como serie D en el sistema de clasificación AISI y se desarrollaron originalmente como posibles sustitutos del acero rápido (HSS), pero no se usaron ampliamente a altas temperaturas debido a su falta de dureza en caliente y su fragilidad durante el mecanizado. No obstante, los aceros para herramientas D2 y D3 presentan una excelente resistencia al desgaste en aplicaciones de trabajo en frío gracias a la gran fracción volumétrica de carburos cementados formados a partir del alto contenido de carbono y cromo. En este artículo, analizaremos en detalle las diferencias entre estos dos materiales para ayudarle a elegir el acero para herramientas que mejor se adapte a las necesidades de su proyecto.

Comparación de la composición química

El contenido de carbono y cromo en los aceros D2 y D3 es fundamental para su rendimiento. Como se muestra en la tabla a continuación, el acero D2 tiene un contenido de carbono de 1,40-1,60 TP3T y un contenido de cromo de 11,00-13,00 TP3T, mientras que el acero D3 tiene un contenido de carbono mayor, de 2,00-2,35 TP3T, y un contenido de cromo similar, de 11,00-13,50 TP3T. Este alto contenido de cromo mejora su resistencia a la corrosión, mientras que el contenido de carbono aumenta su dureza y resistencia al desgaste gracias a la formación de carburos. Cabe destacar que ninguno de estos aceros es acero inoxidable.

Tipo AISI	N.º de la ONU	C (%)	Manganeso (%)	Si (%)	Cr (%)	Ni (%)	Mo (%)	V (%)
D2	T30402	1.40-1.60	0,60 máximo	0,60 máximo	11.00-13.00	0,30 máx.	0.70-1.20	1.10 máximo
D3	T30403	2.00-2.35	0,60 máximo	0,60 máximo	11.00-13.50	0,30 máx.	…	…

Comparación de factores principales

La tabla compara los valores de dureza en caliente, tenacidad y resistencia al desgaste de D2 y D3. Cada valor se califica sobre 10. La tabla muestra que tanto D2 como D3 presentan una excelente resistencia al desgaste y una dureza en caliente moderada, pero presentan una tenacidad inferior.

Comparación de factores de fabricación

Compare D2 y D3 según su disponibilidad, costo y maquinabilidad. El eje vertical muestra sus puntuaciones en este aspecto, sobre 10.

Acero para herramientas D2 vs. D3 Comparación de otros parámetros

Las propiedades de los aceros D2 y D3 se ven significativamente influenciadas por el tratamiento térmico, en particular los procesos de temple y revenido, que optimizan su dureza y durabilidad. La siguiente tabla compara diversos parámetros relacionados con su tratamiento térmico y las propiedades resultantes.

Factor	D2	D3
Dureza de trabajo habitual, HRC	58-64	58-64
Profundidad de endurecimiento	D	D
Tamaño de grano más fino con dureza total, estándar Shepherd	7 1/2	7 1/2
Dureza superficial en estado templado, HRC	61-64	64-66
Dureza del núcleo (25 mm o 1 pulg. de diámetro redondo), HRC	61-64	64-66
Medio de extinción	A	Oh
Temperatura de endurecimiento, °C (°F)	980-1025 (1800-1875)	925-980 (1700-1800)
Cambio dimensional durante el endurecimiento	Yo	Yo
Seguridad en el endurecimiento	H	METRO
Susceptibilidad a la descarburación	H	H
Dureza aproximada en estado laminado o forjado, HB	550	400
Dureza recocida, HB	217-255	217-255
Temperatura de recocido, °C (°F)	870-900 (1600-1650)	870-900 (1600-1650)
Rango de templado, °C (°F)	205-540 (400-1000)	205-540 (400-1000)
Temperatura de forja, °C (°F)	1010-1095 (1850-2000)	1010-1095 (1850-2000)

Resistencias a la compresión de los aceros para herramientas D2 y D3 después del endurecimiento hasta la dureza máxima y el revenido a las temperaturas indicadas

La resistencia a la compresión de Aceros para herramientas D2 y D3 varía con tratamiento térmico, específicamente la temperatura de revenido, como se muestra en la siguiente tabla.

Acero	Temperatura de revenido (°C)	Temperatura de revenido (°F)	Dureza (HRC)	Resistencia máxima a la compresión (MPa)	Resistencia máxima a la compresión (ksi)
D2	175	350	61.5	3841	557
D2	230	450	59.5	3641	528
D3	175	350	63.5	3634	527
D3	230	450	61.5	3290	477

---

---

Comparación de aplicaciones

Los aceros tipo D con alto contenido de carbono y alto contenido de cromo se dividen en dos grupos según su contenido de carbono. El acero D3 ofrece la mayor resistencia al desgaste, pero con baja tenacidad, y pertenece al acero con alto contenido de carbono (incluidos los D4 y D7). El D2 pertenece al acero con bajo contenido de carbono (incluido el D5), que tiene una resistencia al desgaste relativamente alta y una tenacidad ligeramente mayor que los aceros tipo D con un contenido de carbono de 2% o superior. Se puede elegir acero con alto contenido de carbono en lugar del D2 si se espera un ciclo de producción más largo. Sin embargo, el acero con alto contenido de carbono es más difícil de procesar. El acero D2 se utiliza a veces para el recorte en caliente de piezas forjadas, pero los aceros con alto contenido de carbono y alto contenido de cromo se utilizan principalmente para herramientas de trabajo en frío en la industria de herramientas y matrices, como herramientas de corte para chapa metálica, donde es esencial una excelente resistencia al desgaste.