El acero para herramientas M35 es un acero de alta velocidad al molibdeno con cobalto. Su composición, en particular la adición de cobalto, proporciona mayor dureza de revenido, resistencia al desgaste y dureza en caliente en comparación con... 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:

Elemento	Carbono	Cromo	Molibdeno	Tungsteno	Vanadio	Cobalto	Manganeso	Silicio
Composición (%)	0.80-0.90	3.75-4.50	4.50-5.50	5.50-6.75	1.75-2.20	4.50-5.50	0.20-0.45	0.20-0.45

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 Dureza y revenido mejorados 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 tempering process. 

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

Si bien el acero para herramientas M35 está diseñado para una alta dureza y resistencia al desgaste, también ofrece un nivel de tenacidad admirable. Esto es especialmente notable en comparación con otros aceros de alta velocidad con alta resistencia al desgaste. Esta tenacidad permite que las herramientas M35 soporten cierto grado de tensión mecánica e impacto durante su funcionamiento. Si bien para aplicaciones que requieren una resistencia extrema a los impactos se pueden considerar otros grados, el M35 ofrece un perfil redondeado, ideal para una amplia gama de herramientas de corte y conformado donde se requiere un equilibrio entre resistencia al desgaste y tenacidad. Generalmente se considera más tenaz que el T15, aunque su resistencia a los impactos es ligeramente inferior a la del 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 (templado + revenido múltiple).
• Dureza a alta temperatura: A 600°C, aún mantiene HRC 54-58 (el cobalto mejora la dureza del rojo).
• 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

3. Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas M35

Un tratamiento térmico adecuado es fundamental para lograr las propiedades deseadas en el acero para herramientas M35. El objetivo principal de este proceso es transformar la estructura recocida del acero M35 (principalmente ferrita y carburos de aleación) en una estructura martensítica templada y revenida que contiene los carburos necesarios para un rendimiento óptimo de la herramienta de corte. Esto suele implicar cuatro etapas principales: precalentamiento, austenitización, temple y revenido.

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, dependiendo de la configuración y el tamaño de la herramienta. Por ejemplo, una sección transversal de 15 cm de espesor podría mantenerse durante unos 5 o 6 minutos.
• Entorno del horno: Using a salt bath or a controlled atmosphere furnace is often preferred for austenitizing M35 to prevent surface degradation, such as oxidation or decarburization.

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: Typically, the salt bath is maintained at a temperature between 540 °C y 650 °C (1000 °F y 1200 °F). Posteriormente, la pieza se enfría al aire. El temple por baño de sal ayuda a minimizar la distorsión y la tensión residual gracias a la uniformidad de la temperatura.
• Enfriamiento con aceite: Direct oil quenching is not always practiced; sometimes, the steel is first cooled to an intermediate temperature (e.g., approximately 1000°C) before being oil quenched to help prevent quench cracks.
• 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 into fresh martensite, which then requires additional tempering.

M35, a cobalt-containing grade, generally has a higher working hardness range (65-67 HRC) and exhibits increased temper hardness and hot hardness compared to M2. Tempering for high-speed steels is typically performed at temperatures ranging from 530°C to 570°C (980°F to 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: Each cycle involves heating to the desired temperature and soaking for 2-4 hours, or 2 hours per inch of cross-section.
• 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.

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

Temperatura de revenido	Rockwell C
Como se apagó	65
900 °F/480 °C	64
950 °F/510 °C	65
1000 °F/540 °C	65
1050 °F/565 °C	64
1100 °F/595 °C	62
1150 °F/620 °C	58
1200 °F/650 °C	52

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 further into martensite. This can enhance hardness, wear resistance, and dimensional stability.

• Procedimiento: Involves cooling to temperatures ranging from -30°C a -120°C.
• Follow-up: Si se utiliza un tratamiento bajo cero, must be immediately followed by tempering para aliviar las tensiones introducidas por la transformación.

4. Aplicación

Enfoque de aplicación del acero para herramientas M35	Detalles de fuentes técnicas
Herramientas especializadas y de mayor tamaño	Adecuado para herramientas especiales y especialmente recomendado para herramientas de mayor diámetro, concretamente aquellas superiores a 20 mm.
Operaciones de brochado	Se ha utilizado acero M35 para herramientas de brochado, por ejemplo, en la producción de pistas de bolas en ejes articulados.
Tallado de engranajes	Utilizado para la fabricación placas madre de engranajesEn pruebas comparativas, como el tallado de engranajes del eje trasero, las fresas M35 formaron parte de los materiales evaluados.
Herramientas para trabajo en frío	En determinadas condiciones de servicio, el M35 se puede aplicar en aplicaciones de trabajo en frío.
Necesidades de alta dureza	Su contenido de cobalto proporciona una mayor dureza de revenido y dureza en caliente en comparación con M2, lo que lo hace adecuado para velocidades de corte más altas y mejores resistencia al desgaste.

En cuanto a su trabajabilidad, la molibilidad de Acero para herramientas M35 is reported to be similar to that of 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