Grados de acero para herramientas ISO 4957: composición, dureza y equivalentes

Las cuatro familias de ISO 4957

ISO 4957 clasifica los aceros para herramientas por uso final y no solo por su composición química. Las cuatro familias son acero no aleado para trabajo en frío, acero aleado para trabajo en frío, acero aleado para trabajo en caliente y aceros rápidos. La línea divisoria entre trabajo en frío y trabajo en caliente es una temperatura de trabajo, por debajo o por encima de unos 200 °C, y los grados rápidos son los que mantienen su dureza hasta aproximadamente 600 °C. Todo lo que la norma no reconoce como una de las cuatro familias simplemente no es un acero para herramientas ISO 4957.

Recuentos de grados y rangos de carbono según ISO 4957:1999. El rango de carbono es la amplitud de toda la familia, no el rango de un grado en particular.

Composición química de los grados ISO 4957

La tabla 1 de la norma da un rango de composición para cada grado, junto con el número alemán EN 10027-2 y el grado JIS japonés más cercano. Los rangos son los límites de especificación, por lo que una colada que se sitúe en cualquier punto dentro de ellos cumple la norma. Cuando una celda está vacía, el elemento no está especificado para ese grado.

Composición química de los aceros para herramientas según ISO 4957:1999, con los grados comparables de EN 10027-2:1992 y JIS, reproducida de la Tabla 1 de la norma. Los valores son porcentaje en masa. La columna JIS está en blanco donde la norma no indica un comparable directo.

Dureza y programa de temple de los grados ISO 4957

La Tabla 2 de la norma asocia cada grado con la dureza que desarrolla su tratamiento térmico. La dureza recocida se da como máximo en HB, y la dureza templada como mínimo en HRC, con la temperatura de temple, el medio de enfriamiento y la temperatura de revenido que la producen. La dureza templada es el valor que debe indicarse cuando un plano especifica una dureza de trabajo.

Dureza y método de temple para aceros para herramientas según ISO 4957:1999, reproducido de la Tabla 2 de la norma. Las letras del medio de enfriamiento son aire, aceite y agua; la temperatura de revenido es una guía del programa que alcanza la dureza mínima indicada, y un revenido más alto o más bajo modifica la dureza de la pieza.

Cómo leer un nombre ISO 4957

Un nombre ISO lleva la aleación en sí mismo. Una X inicial significa un acero para herramientas aleado por encima de aproximadamente 5 por ciento total, y el número que sigue es el contenido de carbono en centésimas de un por ciento, por lo que X40CrMoV5-1 es un acero para herramientas al cromo-molibdeno-vanadio con aproximadamente 0,40 por ciento de carbono, aproximadamente 5 por ciento de cromo y 1 por ciento de molibdeno. Un nombre sin la X es un grado de menor aleación, donde el primer número es el carbono en centésimas de un por ciento. Los grados HS utilizan en cambio un patrón fijo de tres números, tungsteno, molibdeno y vanadio en ese orden, por lo que HS6-5-2 es aproximadamente 6 por ciento de tungsteno, 5 por ciento de molibdeno y 2 por ciento de vanadio.

Los nombres no responden a la pregunta que suele tener un comprador, que es cómo se llama el grado donde se fabrica o se vende la herramienta. Unos pocos de los grados ISO corresponden claramente a un grado AISI, y esos son los que figuran a continuación. Cuando se necesita toda una gama de nombres equivalentes, la referencia cruzada está en la página de grados equivalentes de acero para herramientas.

Los nombres ISO 4957 cuyo equivalente AISI es de uso común, con el número EN 10027-2 tal como lo imprime la norma. Los grados fuera de esta breve lista se corresponden mejor en la página de grados equivalentes que por letra.

Dónde encaja esto en una consulta de acero para herramientas

El nombre ISO es el documento de pedido, y el nombre AISI o DIN es lo que se cita de vuelta, por lo que ambos deben conciliarse antes de prometer una colada. Los grados anteriores que los clientes solicitan con más frecuencia se tratan con más profundidad en sus propias páginas. Comience con grados equivalentes, H13 en las normas, Aceros para trabajo en frío, Aceros para trabajo en caliente y Aceros rápidos. La composición que la norma permite para cada grado AISI está en la Tabla de composición del acero para herramientas, y las clasificaciones de procesamiento y servicio están en la tabla de propiedades del acero para herramientas AISI y la tabla de características de procesamiento y servicio.

Fuente, ISO 4957:1999 (BS EN ISO 4957:2000), Tool Steels, Tablas 1 y 2, según se reproducen en Handbook of Mechanical Alloy Design (G. E. Totten, L. Xie y K. Funatani, eds.), Marcel Dekker, 2004, Capítulo 4 (Yang y Collins), páginas 189 a 192.