Acero para herramientas M35 | 1.3243 | SKH55

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M35 tool steel is a Cobalt-bearing molybdenum high-speed steel. Its composition, specifically the Cobalt addition, leads to higher temper hardness, wear resistance, and hot hardness compared to Acero para herramientas M2, lo que permite velocidades de corte más altas.

1. 1. Composición química

El acero M35 que suministramos cumple plenamente los requisitos estándar. Debido a su contenido en cobalto, el acero M35 tiene algunas propiedades especiales en comparación con otros aceros para herramientas ordinarios. Su tabla de composición es la siguiente:

2. Propiedades del acero para herramientas M35

La combinación específica de elementos del acero para herramientas M35 se traduce en un conjunto de características de rendimiento que son muy valoradas en diversas aplicaciones de herramientas.

2.1 Enhanced Hardness and Tempering Respuesta

A critical aspect of M35 tool steel properties is its superior hardness. The 5% cobalt content is instrumental here, not only increasing the achievable hardness compared to standard M2 grades but also significantly intensifying the steel’s response during the templado proceso. 

2.2 Resistencia excepcional al desgaste

La vida útil y la eficiencia de las herramientas están directamente relacionadas con la resistencia al desgaste. El acero para herramientas M35 demuestra un rendimiento excepcional en este aspecto. Su mayor dureza, resultado directo de su aleación de cobalto y su estructura optimizada de carburo, proporciona una robusta resistencia al desgaste abrasivo. Esto significa que las herramientas M35 durarán más, reduciendo el tiempo de inactividad y los costos de reemplazo.

2.3 Dureza superior en caliente (dureza roja)

Una de las propiedades más significativas del acero para herramientas M35 es su excelente dureza en caliente, a menudo denominada dureza roja. Esta es una ventaja directa de la adición de cobalto. Esta característica es vital para aplicaciones que implican altas velocidades de corte y avances, donde las herramientas están sujetas a una considerable generación de calor. El M35 mantiene su resistencia y dureza a estas temperaturas elevadas, lo que permite que las operaciones de mecanizado se realicen a mayores velocidades y avances, aumentando así la productividad sin comprometer prematuramente la integridad de la herramienta.

2.4 Equilibrio de la dureza

While M35 tool steel is engineered for high hardness and wear resistance, it also offers a commendable level of toughness. This is particularly noticeable when compared to some other highly wear-resistant high-speed steels. This toughness allows M35 tools to withstand a degree of mechanical stress and impact during operation. While for applications requiring extreme shock resistance, other grades might be considered, M35 provides a well-rounded profile suitable for a broad array of cutting and forming tools where a balance of wear resistance and toughness is needed. It’s generally regarded as tougher than T15, though its shock resistance is slightly less than that of M42.

2.5 Molienda favorable

La facilidad de fabricación de herramientas y su posterior mantenimiento, como el reafilado, es un factor práctico importante. La rectificabilidad del acero para herramientas M35 es bastante buena, generalmente similar a la del acero rápido M2. La distribución de carburos no disueltos en el M35 es tal que el vanadio añadido no afecta negativamente su rectificabilidad como podría ocurrir en otros grados con alto contenido de vanadio, como el M3. Esto facilita y hace más eficientes los procesos de afilado y conformado de herramientas.

2.6 Propiedades físicas

• Densidad: Aproximadamente 8,3-8,5 g/cm³
• Punto de fusión: Aproximadamente 1420-1450°C
• Conductividad térmica: Aproximadamente 20-25 W/(m·K)
• Coeficiente de expansión térmica: Aproximadamente 11-13×10⁻⁶/°C
• Módulo elástico: Aproximadamente 210-220 GPa

2.7 Propiedades mecánicas

• Dureza del material M35 después tratamiento térmico: HRC 65-67 (quenching + multiple tempering).
• Dureza a alta temperatura: At 600°C, it still maintains HRC 54-58 (cobalt improves red hardness).
• Resistencia a la tracción: Aproximadamente 2000-2500 MPa
• Tenacidad: La tenacidad al impacto es baja (aproximadamente 4-8 J/cm²),
• Resistencia al desgaste: Excelente, especialmente para corte a alta velocidad y procesamiento de materiales de alta dureza (como acero inoxidable y aleaciones de titanio).
• Resistencia a la compresión: Aproximadamente 3000-3500 MPa

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3. Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas M35

Proper heat treatment is critical for achieving the desired properties in M35 tool steel. The primary objective of this process is to transform the M35 steel’s annealed structure (primarily ferrite and alloy carbides) into a hardened and tempered martensitic structure containing the necessary carbides for optimal cutting tool performance. This typically involves four main stages: preheating, austenitizing, quenching, and tempering.

3.1 Precalentamiento

El precalentamiento es un paso necesario para aceros para herramientas de alta aleación como el M35. Sirve para minimizar el choque térmico e igualar la temperatura en toda la pieza antes de aplicar las temperaturas de austenización más altas.

1. Temperatura de precalentamiento recomendada: Para el acero para herramientas M35, la temperatura de precalentamiento recomendada es 815 °C (1500 °F).
2. Consideraciones:

• Para herramientas grandes o complejas, suele ser beneficioso un proceso de precalentamiento de varias etapas.
• Si se coloca la pieza M35 en un horno que ya está a la temperatura de precalentamiento, es una buena práctica colocar primero la pieza sobre el horno para eliminar el frío, lo que reduce aún más el riesgo de choque térmico y agrietamiento.

3.2 Austenización (endurecimiento)

Durante la austenización, el acero M35 se calienta a una temperatura alta para disolver los carburos de aleación complejos en el austenita Fase, esencial para el desarrollo de sus propiedades finales. Los aceros para herramientas de alta velocidad se suelen calentar a temperaturas que oscilan entre 1150 °C y 1290 °C (2100 °F y 2350 °F), según el grado específico.

• Temperatura de austenización recomendada para M35: 1190 °C (2175 °F).
• Tiempo de espera: El tiempo de retención a esta temperatura alta es generalmente corto, alrededor de 2 a 6 minutos, depending on the tool’s configuration and size. For example, a 6-inch thick cross-section might be held for about 5 to 6 minutes.
• Entorno del horno: A menudo se prefiere el uso de un baño de sal o un horno de atmósfera controlada para austenizar M35 para evitar la degradación de la superficie, como la oxidación o la descarburación.

3.3 Enfriamiento

Después de la austenización, el acero M35 se enfría rápidamente (se templa) para transformar la austenita en martensita.

• Medios de enfriamiento recomendados para M35: Temple en aceite o temple en baño de sal.
• Enfriamiento por baño de sal: Normalmente, el baño de sal se mantiene entre 540°C and 650°C (1000°F and 1200°F). After this, the part is air-cooled. Salt bath quenching helps minimize distortion and residual stress due to temperature uniformity.
• Enfriamiento con aceite: El temple directo en aceite no siempre se practica; a veces, el acero se enfría primero a una temperatura intermedia (por ejemplo, alrededor de 1000 °C) antes del temple en aceite para ayudar a evitar grietas por temple.
• Velocidad de enfriamiento: El enfriamiento debe ser lo suficientemente rápido a través del rango de temperatura crítico para garantizar la transformación deseada en una estructura martensítica.

3.4 Revenido

Tempering is a crucial final step. The as-quenched M35 structure (martensite and retained austenite) is highly stressed and brittle. Tempering increases the steel’s toughness, relieves internal stresses, and promotes secondary hardening through the precipitation of alloy carbides. For high-speed steels, tempering also transforms retained austenite to fresh martensite, which then also needs to be tempered.

El M35, un grado con cobalto, generalmente presenta un rango de dureza de trabajo más alto (65-67 HRC) y presenta mayor dureza de revenido y dureza en caliente en comparación con el M2. El revenido de aceros de alta velocidad se realiza típicamente entre 530 °C y 570 °C (980 °F y 1060 °F).

• Ciclos de templado para M35: Requiere Múltiples ciclos de templado, normalmente de 2 a 4 veces, para asegurar la adecuada transformación de la austenita retenida y el revenido de la martensita recién formada.
• Tiempo de remojo: Cada ciclo implica calentar a la temperatura deseada y remojar durante Generalmente de 2 a 4 horas cada una, o 2 horas por pulgada de sección transversal.
• Enfriamiento después del templado: Generalmente se realiza en el aire.
• Momento: Templar el acero tan pronto como sea posible después de que se haya enfriado después del temple (idealmente antes de que alcance la temperatura ambiente, por ejemplo, entre 52°C y 65°C o 125°F y 150°F) para evitar el agrietamiento.
• Enfriamiento a partir de la temperatura de revenido: Se recomienda un enfriamiento lento para minimizar las tensiones residuales.

3.5 M35 Temperaturas de revenido del acero para herramientas y dureza resultante:

3.6 Opcional: Tratamiento Subzero para acero M35

A subzero treatment can be performed after quenching, particularly for high-carbon and high-alloy steels like M35, to transform retained austenite into martensite further. This can enhance hardness, wear resistance, and dimensional stability.

• Procedimiento: Implica enfriamiento para -30°C a -120°C.
• Hacer un seguimiento: Si se utiliza un tratamiento bajo cero, Debe ser seguido inmediatamente por un templado para aliviar las tensiones introducidas por la transformación.

4. Aplicación

En cuanto a su trabajabilidad, la molibilidad de Acero para herramientas M35 Se observa que es similar a M2.

5. Calificaciones equivalentes

• EE. UU. (AISI/ASTM): M35
• Alemania (DIN EN ISO 4957): 1.3243 / HS6-5-2-5
• Japón (JIS G 4403): SKH55
• China (GB/T 9943): W6Mo5Cr4V2Co5
• ISO 4957: HS6-5-2-5