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Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas L6

Guía de tratamiento térmico para el acero para herramientas L6 (1.2714/SKT4), centrada en la alta tenacidad, la resistencia al desgaste y el rendimiento fiable.

El acero AISI L6 es un acero para herramientas de baja aleación que ofrece buena tenacidad y templabilidad. Este material se utiliza comúnmente para fabricar componentes de maquinaria, como mandriles, levas y mandriles, así como herramientas de alta resistencia y tenacidad, como cuchillas de corte y matrices de conformado. A pesar de la buena templabilidad del L6, es fundamental un control estricto del proceso de tratamiento térmico.

Lista de verificación rápida para el tratamiento térmico del acero para herramientas L6

Tiempo necesario: 4 horas

Una guía profesional sobre los pasos adecuados del tratamiento térmico para el acero para herramientas AISI L6, que incluye el precalentamiento, la austenización, el temple en aceite y el revenido para lograr el equilibrio óptimo entre tenacidad y dureza.

  1. Precalentaring

    Caliente el acero para herramientas L6 de forma lenta y uniforme hasta alcanzar una temperatura de precalentamiento de 650 °C (1200 °F). Deje que el material se estabilice completamente a esta temperatura para lograr el equilibrio térmico y evitar deformaciones o grietas provocadas por choques térmicos.

  2. Austenitizing

    Eleve la temperatura al rango recomendado de 790 °C a 845 °C (1455 °F a 1555 °F), con el objetivo de alcanzar una temperatura óptima de 830 °C (1525 °F). Deje el material en remojo de 10 a 30 minutos, según el tamaño de la sección, para disolver los carburos y asegurar una microestructura uniforme.

  3. Temple

    Sumerja el acero en aceite tibio y agite continuamente el líquido hasta que el material se enfríe a una temperatura aproximada de 52 °C a 66 °C (125 °F a 150 °F). Si bien es posible el enfriamiento con agua para secciones grandes, utilice el enfriamiento con aceite para minimizar los cambios dimensionales y reducir el riesgo de agrietamiento.

  4. Trasladar inmediatamente al área de templado.

    Retire las herramientas del aceite y transfiéralas inmediatamente al horno de templado para evitar que se agrieten. Nunca permita que las herramientas L6 se enfríen completamente a temperatura ambiente antes de iniciar el proceso de templado.

  5. Templado

    Calienta el acero a la temperatura específica que se ajuste a los requisitos de dureza de tu aplicación, teniendo en cuenta que la dureza disminuye a medida que aumenta la temperatura. Selecciona temperaturas más bajas (149 °C - 204 °C) para piezas de desgaste o temperaturas más altas (320 °C - 429 °C) para herramientas de alta tenacidad, como cuchillas de corte.

Precalentamiento

Para evitar la deformación o el agrietamiento del acero para herramientas L6, es necesario realizar un precalentamiento controlado antes de elevar la temperatura hasta la temperatura final de endurecimiento. Esto garantiza que el acero alcance el equilibrio térmico y reduce el riesgo de choque térmico por calentamiento rápido. El acero L6 debe calentarse de forma lenta y uniforme. Se recomienda una temperatura de precalentamiento de 650 °C (1200 °F). Una vez que el acero para herramientas L6 se haya estabilizado completamente a esta temperatura, proceda con la siguiente etapa de austenización.

Austenización (endurecimiento)

Una vez finalizado el precalentamiento, eleve la temperatura hasta la de austenización para disolver los carburos y refinar la microestructura, preparándola para la posterior transformación martensítica. Temperatura de austenización recomendada: 790 °C-845 °C (1455 °F-1555 °F), con una temperatura objetivo óptima de 830 °C (1525 °F). Tiempo de mantenimiento: 10-30 minutos, según el tamaño de la sección. Esto garantiza un calentamiento completo y una microestructura uniforme en el acero para herramientas L6, evitando la formación de grano grueso.

Temple

Grandes secciones de acero para herramientas L6 se pueden templar en agua, pero el aceite... temple Se prefiere minimizar los cambios dimensionales y el riesgo de agrietamiento. Utilice aceite caliente como medio de temple, agitándolo continuamente hasta que el acero para herramientas L6 se enfríe a aproximadamente 52 °C a 66 °C (125 °F a 150 °F). Transfiéralo inmediatamente al horno de revenido para evitar el agrietamiento.

Diagrama de transformación isotérmica del acero para herramientas L6
0,75% C, 0,60% Mn, 0,80% Cr, 1,25% Ni, 0,25% Mo y 0,15% V, Fuente: Roberts, G., Krauss, G. y Kennedy, R., Aceros para herramientas, 5.ª ed., ASM International, 1998

Templado

El revenido del acero L6 elimina las tensiones de temple. La dureza del L6 disminuye continuamente a medida que aumenta la temperatura de revenido.

La tabla que aparece a continuación proporciona datos para el acero para herramientas L6 después del temple en aceite a 830 °C (1525 °F):

Temperatura de templadoDureza Rockwell C (HRC)
A medida que se apaga62
300 °F (150 °C)60
400 °F (205 °C)58
500 °F (260 °C)56
600 °F (315 °C)53
700 °F (370 °C)50
800 °F (425 °C)47
900 °F (480 °C)44
1000 °F (540 °C)41

Para aplicaciones que requieren alta tenacidad, como cuchillas de corte o punzones de alta resistencia, a menudo se opta por un revenido a temperaturas elevadas (por ejemplo, de 370 °C a 425 °C) para sacrificar algo de dureza en aras de una mayor resistencia al impacto. Por el contrario, para calibres o piezas de desgaste, se prefieren temperaturas de revenido más bajas (de 140 °C a 200 °C) para mantener una alta dureza superficial.

Problemas comunes y soluciones en el tratamiento térmico L6

  1. Deformación. El acero para herramientas L6 presenta inherentemente bajas características de deformación. Para controlar aún más la estabilidad dimensional, se recomiendan las siguientes medidas: Para componentes de acero para herramientas L6 de formas complejas, sustituir el temple directo en aceite por un temple gradual en baño de sales a 175 °C (345 °F); realizar un tratamiento de alivio de tensiones a 650 °C - 675 °C (1200 °F - 1245 °F) antes del tratamiento térmico de endurecimiento puede reducir eficazmente los riesgos de deformación.
  2. Grietas por temple. Para evitar grietas, retire las herramientas L6 del aceite a aproximadamente 52 °C (125 °F) y temple inmediatamente. Nunca permita que las herramientas L6 se enfríen completamente a temperatura ambiente antes del templado.
  3. Descarburación. A pesar de la fuerte resistencia del L6 a la descarburación, es necesario proteger la superficie. Los procesos de calentamiento deben realizarse en atmósferas controladas, con sales fundidas o con materiales inertes para evitar alteraciones en la composición superficial.
  4. Austenita retenida. Las temperaturas de endurecimiento excesivamente altas aumentan el contenido de austenita retenida. Si bien el acero L6 presenta menor sensibilidad a este fenómeno que los aceros de alta aleación, es fundamental respetar estrictamente la temperatura de austenización recomendada para garantizar una transformación de fase completa.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la temperatura de precalentamiento recomendada para el acero para herramientas L6?

Caliente el acero L6 de forma lenta y uniforme hasta alcanzar una temperatura de precalentamiento recomendada de 650 °C (1200 °F). Esta práctica garantiza que el material alcance el equilibrio térmico y minimiza el riesgo de choque térmico.

¿Cuál es la temperatura de austenización del acero L6?

El rango de temperatura recomendado es de 790 °C a 845 °C (1455 °F a 1555 °F), con una temperatura óptima de 830 °C (1525 °F). Remoje el material durante 10 a 30 minutos, según el tamaño de la sección.

¿Cómo templar correctamente el acero para herramientas L6?

Utilice aceite caliente como medio de enfriamiento y agite continuamente hasta que el acero se enfríe a 52 °C-66 °C (125 °F-150 °F). Si bien las secciones grandes pueden enfriarse con agua, se prefiere el aceite para minimizar el agrietamiento y las deformaciones.

¿Cómo afecta la temperatura de revenido a la dureza del acero L6?

La dureza disminuye a medida que aumenta la temperatura de revenido; el acero L6 alcanza aproximadamente 60 HRC a 150 °C (300 °F) y desciende a 50 HRC a 370 °C (700 °F). Las aplicaciones que requieren alta tenacidad suelen utilizar temperaturas entre 370 °C y 425 °C (700 °F y 800 °F).

¿Cómo prevenir las grietas por temple en el acero L6?

Retire el acero del aceite de temple a aproximadamente 52 °C (125 °F) e introdúzcalo inmediatamente en un horno de revenido. Nunca permita que las herramientas L6 se enfríen a temperatura ambiente antes del revenido.

¿Cómo minimizar la deformación en el tratamiento térmico del acero L6?

Realice un alivio de tensiones a 650 °C–675 °C (1200 °F–1245 °F) antes del endurecimiento, o utilice un enfriamiento gradual en baño de sales a 175 °C (345 °F) para formas complejas. El acero L6 ofrece inherentemente características de baja deformación.

¿Cómo prevenir la descarburación en superficies de acero L6?

Para proteger la composición de la superficie durante el calentamiento, utilice atmósferas controladas, sales fundidas o material de relleno inerte. Si bien el L6 resiste la descarburación, aún se requiere protección superficial para evitar alteraciones.