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Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas D6
Guía práctica de tratamiento térmico para acero para herramientas D6 (1.2436) para mejorar la resistencia al desgaste y minimizar los riesgos de agrietamiento y deformación.
Acero para herramientas D6 Es un acero para herramientas de trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo, que ofrece una excepcional resistencia al desgaste y a la compresión. Su composición química y propiedades funcionales se asemejan mucho a las del AISI D3, pero se mejoran mediante la adición de tungsteno y vanadio.
El tratamiento térmico del acero D6 consta de varias etapas: precalentamiento, austenitizante, templey templado.
Lista de verificación rápida del tratamiento térmico del acero para herramientas D6
Tiempo necesario: 1 día
El tratamiento térmico del acero para herramientas D6 consiste en precalentamiento, austenización, temple y revenido para garantizar una excepcional resistencia al desgaste y a la compresión.
- Precalentamiento
Para evitar el agrietamiento debido a la lenta absorción del calor, utilice un proceso de dos etapas. Primero, caliente el acero a aproximadamente 650 °C (1200 °F) para aliviar las tensiones, luego aumente la temperatura a aproximadamente 850 °C (1560 °F) para asegurar un calentamiento uniforme antes del endurecimiento.
- Austenitización (endurecimiento)
Una vez precalentado, aumente la temperatura del horno a 1725 °F (940 °C). Mantenga el acero D6 a esta temperatura durante 15 minutos para piezas pequeñas o 45 minutos Para piezas grandes, asegúrese de la disolución completa del carburo; evite tiempos de espera excesivos para prevenir el crecimiento anormal del grano.
- Enfriamiento
Enfríe el componente en aceite, agitando continuamente el líquido para romper las bolsas de vapor que pueden causar puntos blandos. Retire el acero del aceite cuando la temperatura baje a 60–80 °C; No permita que la pieza se enfríe a temperatura ambiente antes del siguiente paso.
- Templado
Trasladar inmediatamente el acero a un horno de templado precalentado mientras aún esté caliente (60–80 °C) para reducir el riesgo de agrietamiento. Realice un proceso de revenido en dos etapas, comenzando aproximadamente 200°C para lograr una dureza de aproximadamente 60 HRC y eliminar las tensiones internas.
Precalentamiento
El acero D6 es un acero con alto contenido de carbono y cromo, de baja conductividad térmica y lenta absorción de calor. El calentamiento rápido puede provocar grietas y deformaciones, por lo que se recomienda un proceso de precalentamiento en dos etapas.
Primera etapa: Calentar el acero para herramientas D6 a aproximadamente 650 °C (1200 °F). Esta temperatura inicial permite que el acero se caliente de manera uniforme y libere tensiones antes de que se ablande excesivamente.
Segunda etapa: Elevar la temperatura a aproximadamente 850 °C (1560 °F). Un calentamiento completo y uniforme es esencial en ambas etapas, lo que también reduce el tiempo necesario para la posterior etapa de austenización a alta temperatura.
Austenitización (endurecimiento)
Tras un precalentamiento completo, eleve la temperatura hasta alcanzar la temperatura de austenización del acero D6, que es de 940 °C (1725 °F). A esta temperatura, manténgala durante 15 minutos para piezas pequeñas de acero D6 y durante 45 minutos para piezas grandes, según la experiencia. El tiempo de austenización debe controlarse rigurosamente para garantizar la uniformidad de la temperatura y la disolución completa de los carburos. Sin embargo, debe evitarse un tiempo de mantenimiento excesivo para prevenir el crecimiento anormal del grano de austenita, que podría degradar las propiedades del acero.
Enfriamiento
El acero D6 debe templarse en aceite. Mientras el acero D6 esté en el aceite, este debe agitarse continuamente. Retire el acero D6 del aceite de temple cuando su temperatura descienda a aproximadamente 60–80 °C y templéelo inmediatamente para reducir el riesgo de agrietamiento. Nunca permita que se enfríe a temperatura ambiente antes del templado.
Templado
El revenido elimina las tensiones internas generadas durante el temple del acero D6 y transforma la austenita retenida. Debe realizarse inmediatamente después del temple a 60–80 °C. Esperar hasta que alcance la temperatura ambiente puede provocar acumulación de tensiones y agrietamiento. Se recomienda un proceso de revenido en dos etapas para el acero D6. Normalmente, el acero D6 se revene primero a aproximadamente 200 °C para alcanzar una dureza de unos 60 HRC.
La relación entre la temperatura de revenido y la dureza
| Temperatura de templado (°F / °C) | Dureza (Rockwell C) |
| Como se apagó | 67 |
| 300 °F / 150 °C | 65 |
| 400 °F / 205 °C | 64 |
| 500 °F / 260 °C | 63 |
| 600 °F / 315 °C | 62 |
| 700 °F / 370 °C | 61 |
| 800 °F / 425 °C | 61 |
| 900 °F / 480 °C | 58 |
| 1000 °F / 540 °C | 55 |
Problemas comunes y soluciones en el tratamiento térmico del acero D6
Agrietamiento
Las grietas por temple suelen ser consecuencia de un enfriamiento excesivo antes del revenido, un enfriamiento desigual durante el temple o puntos de concentración de tensiones, como esquinas afiladas o marcas de estampado.
La solución consiste en retirar las piezas del baño de aceite mientras aún estén calientes al tacto y transferirlas inmediatamente a un horno de revenido precalentado. Además, asegúrese de que los diseños incorporen esquinas redondeadas para minimizar la concentración de tensiones.
Puntos blandos
Los puntos blandos pueden deberse a dos causas: primero, una película de vapor no conductora que se forma durante el temple dificulta el contacto entre el agente de temple y el acero D6, reduciendo las tasas de enfriamiento locales; segundo, la descarburación que se produce durante la austenización.
Entre las soluciones se incluyen: agitar continuamente el aceite de temple durante el proceso para romper las bolsas de vapor, garantizar una protección atmosférica adecuada durante la austenización o envolver el acero D6 en papel de aluminio para evitar la descarburación.
Deformación
La deformación D6 se produce por tensiones residuales derivadas del mecanizado y tensiones térmicas resultantes de un calentamiento o enfriamiento desigual. Antes del endurecimiento D6, se debe realizar un tratamiento térmico de alivio de tensiones, aplicando un precalentamiento gradual.
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Preguntas frecuentes
El proceso consiste en precalentamiento, austenización, temple y revenido. Seguir estos pasos es fundamental, ya que el acero D6 tiene baja conductividad térmica y una lenta absorción de calor.
Utilice un proceso de dos etapas para evitar el agrietamiento. Caliente primero a 650 °C (1200 °F) para aliviar la tensión y luego aumente la temperatura a 850 °C (1560 °F) para asegurar un calentamiento uniforme antes del endurecimiento.
Tras el precalentamiento, eleve la temperatura a 940 °C (1725 °F). Mantenga esta temperatura durante 15 minutos para piezas pequeñas o 45 minutos para piezas grandes, a fin de garantizar la disolución completa del carburo.
Enfríe el acero D6 en aceite, removiendo constantemente el líquido. Retire el acero cuando alcance una temperatura de 60-80 °C y templéelo inmediatamente; nunca permita que se enfríe a temperatura ambiente antes de usarlo.
El acero D6 debe someterse a un proceso de revenido en dos etapas inmediatamente después del temple. La primera etapa se realiza normalmente a unos 200 °C para alcanzar una dureza de aproximadamente 60 HRC.
El agrietamiento se produce por un enfriamiento excesivo antes del templado, un enfriamiento desigual o concentraciones de tensión, como las que se dan en las esquinas afiladas. Para evitarlo, retire las piezas del aceite mientras estén calientes y utilice esquinas redondeadas en el diseño.
Los puntos blandos se producen por la formación de películas de vapor no conductoras durante el temple o la descarburación durante la austenización. Para evitarlo, agite el aceite de temple y utilice protección atmosférica o lámina metálica.
La deformación se produce por las tensiones residuales del mecanizado y las tensiones térmicas. Para minimizarla, realice un tratamiento térmico de alivio de tensiones antes del endurecimiento y utilice un método de precalentamiento gradual.