Datos de procesamiento de aceros para moldes para P2 a P21 y grados inoxidables
Un acero para moldes se compra en función de la cavidad que debe llenar, por lo que los números que deciden la compra son la dureza de trabajo, la temperatura desde la cual se templa el bloque, la dureza recocida con la que llega y el cambio dimensional que experimenta en el temple. Las tablas siguientes recopilan esas cifras para el grupo P de aceros para moldes y para tres grados inoxidables martensíticos cementados, según lo publicado. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación nuestra.
Qué son los diez grados
Los grados de la tabla se dividen en tres grupos. P2, P3, P4, P5 y P6 son los aceros para moldes de bajo carbono suministrados para cavidades estampadas y cementadas, y obtienen su resistencia al desgaste de una capa cementada en lugar del metal base, por lo que su dureza de trabajo y su temperatura de temple llevan la nota (a). P20 y P21 son los grados preendurecidos utilizados para cavidades mecanizadas, donde un bloque se corta a la forma y se pone en servicio sin un ciclo completo de temple. Los grados con 13 por ciento de cromo y 17 por ciento de cromo son aceros para moldes inoxidables martensíticos cementados, elegidos donde la cavidad está en contacto con plásticos que liberan compuestos corrosivos.
La disposición sigue la fuente. Los factores van en la columna izquierda y los grados en la fila superior, por lo que una columna es un grado leído de arriba a abajo. La primera tabla contiene las calificaciones de rendimiento, la segunda la dureza a la que trabaja el grado y la dureza que deja el temple, y la tercera las cifras de fabricación y tratamiento térmico que solicitaría un comprador o un tratador térmico.
Calificaciones de rendimiento
Tres calificaciones deciden en qué grupo cae una cavidad. La resistencia al desgaste separa los grados cementados de los preendurecidos, la tenacidad separa los grados de bajo carbono de los inoxidables, y la dureza en caliente solo importa donde el molde trabaja en caliente.
Resistencia al desgaste, tenacidad y dureza en caliente
| Factor | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P20 | P21 | 13Cr-0.12C | 13Cr-0.35C | 17Cr-0.65C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Resistencia al desgaste | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1 | 2 | 3 | 5 |
| Toughness | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 8 | 8 | 8 | 6 | 5 |
| Dureza en caliente | 2(a) | 2(a) | 4(a) | 2(a) | 3(a) | 2(a) | 4 | 5 | 6 | 6 |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-2, Factores de rendimiento e información de procesamiento para aceros para moldes, página impresa 293. Las calificaciones van de 1 a 9, donde 9 es el valor más alto, y (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Dureza y respuesta al temple
Las cifras siguientes son las que deciden si un bloque puede mecanizarse en estado preendurecido o debe cortarse blando y templarse después. La dureza de trabajo habitual es el rango en el que el grado se pone en servicio, la dureza superficial tal como se templa es la que alcanza la superficie inmediatamente después del temple, y la dureza del núcleo es la que alcanza una sección redonda de 25 mm al mismo tiempo, que es la cifra que importa en un bloque grueso.
Dureza de trabajo, profundidad de temple y dureza después del temple
| Factor | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P20 | P21 | 13Cr-0.12C | 13Cr-0.35C | 17Cr-0.65C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dureza de trabajo habitual, HRC | 58-64(a) | 58-64(a) | 58-64(a) | 50-64(a) | 58-61(a) | 30-50 | 36-39 | 40-42 | 50-53 | 51-57 |
| Profundidad de temple | S | S | M | S | M | M | D | M | M | M |
| Tamaño de grano más fino a plena dureza, estándar Shepherd | … | … | … | … | … | 7½ | … | … | 7 | 7½ |
| Dureza superficial tal como se templa, HRC | 62-65(a) | 62-64(a) | 62-65(a) | 62-65(a) | 60-62(a) | 52-54 | 22-26 | 40-43 | 50-53 | 55-58 |
| Dureza del núcleo (redondo de 25 mm, o 1 in., de diámetro), HRC | 15-21 | 15-21 | 33-35 | 20-25 | 35-37 | 45-50 | 22-26 | 40-43 | 50-53 | 55-58 |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-2, página impresa 293. Las temperaturas de temple de P2 a P6 están calificadas (a) porque se aplican a la capa cementada. Una fila de puntos en la fila del tamaño de grano más fino significa que la fuente no da cifra para ese grado. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Datos de fabricación y tratamiento térmico
La última tabla son los datos de trabajo para una hoja de proceso. Da el medio de temple, las temperaturas de temple, recocido, revenido y forja para cada grado, la dureza Brinell en condición recocida y laminada o forjada, y el cambio dimensional que produce el temple.
Disponibilidad, maquinabilidad, medio de temple y temperaturas
| Factor | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P20 | P21 | 13Cr-0.12C | 13Cr-0.35C | 17Cr-0.65C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Disponibilidad | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| Costo | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Maquinabilidad | 7 | 7 | 5 | 7 | 6 | 8 | 5 | 2 | 4 | 4 |
| Medio de temple | O | O | A, O | O, W | O | O | O | O, A | O | O, A |
| Temperatura de temple, °C (°F) | 830-845(a) (1525-1550) | 800-830(a) (1475-1525) | 885-925(a) (1625-1700) | 845-870(a) (1550-1600) | 790-815(a) (1450-1500) | 815-870 (1500-1600) | 870-900 (1600-1650) | 955-1010 (1750-1850) | 980-1040 (1800-1900) | 1010-1065 (1850-1950) |
| Cambio dimensional al templar | M | M | M | M | M | M | M | M | M | M |
| Seguridad al templar | M | M | M | M | M | M | H | H | M | M |
| Susceptibilidad a la descarburación | M | M | M | M | M | M | L | M | M | M |
| Dureza aproximada tal como se lamina o forja, HB | 200 | 200 | 350 | 230 | 280 | 310 | … | 400 | 500 | 550 |
| Dureza recocida, HB | 103-123 | 109-137 | 116-135 | 103-123 | 180-207 | 150-180 | 248-269 | 150-180 | 160-202 | 187-228 |
| Temperatura de recocido, °C (°F) | 730-815 (1350-1500) | 730-815 (1350-1500) | 870-900 (1600-1650) | 845-870 (1550-1600) | 675-695 (1250-1280) | 760-790 (1400-1450) | 870-900 (1600-1650) | 790-845 (1450-1550) | 845-900 (1550-1650) | 845-900 (1550-1650) |
| Rango de revenido, °C (°F) | 150-260 (300-500) | 150-260 (300-500) | 150-260 (300-500) | 150-260 (300-500) | 150-230 (300-450) | 150-260 (300-500) | 480-540 (900-1000) | 260-425 (500-800) | 150-425 (300-800) | 150-425 (300-800) |
| Temperatura de forja, °C (°F) | 1010-1120 (1850-2050) | 1010-1120 (1850-2050) | 1010-1120 (1850-2050) | 1010-1120 (1850-2050) | 1065-1175 (1950-2150) | 1010-1120 (1850-2050) | … | 1120-1175 (2050-2150) | 1095-1205 (2000-2200) | 1095-1150 (2000-2100) |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-2, página impresa 293. La fuente imprime el rango de revenido del P21 como 580-540 °C (900-1000 °F), lo cual no puede leerse en ambas escalas a la vez, porque 900 a 1000 °F es 480 a 540 °C y un rango no puede descender según se lee. La cifra se da aquí como 480-540 °C y la impresión de la fuente se registra para que pueda verificarse. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Cómo leer las cifras
La resistencia al desgaste, la tenacidad y la dureza en caliente son calificaciones en la escala que usa la fuente, donde 9 es el valor más alto y 1 el más bajo, y la letra (a) marca la condición cementada. La disponibilidad, el costo y la maquinabilidad también son calificaciones y no unidades, leyéndose la cifra de maquinabilidad en la base habitual donde un acero de corte libre es 100. Una letra en la fila del medio de temple nombra el medio en el que se templa el grado, O para aceite, A para aire y W para agua, y dos letras significan que el grado puede templarse en cualquiera de los dos. M, H y L en las filas de cambio dimensional, seguridad al templar y susceptibilidad a la descarburación significan medio, alto y bajo. Las letras S, M y D en la fila de profundidad de temple son las clases de profundidad que imprime la fuente. Una fila de puntos ocupa el lugar de una cifra que la fuente no da, lo cual es el caso del tamaño de grano más fino de la mayoría de los grados P y de la temperatura de forja del P21.
Dos cifras necesitan una advertencia antes de pasar a una hoja de proceso. La primera es que la temperatura de temple de P2 a P6 se aplica a la capa cementada y no al núcleo, por lo que el núcleo se austeniza a una temperatura más baja cuando el bloque se cementa como un todo. La segunda es el rango de revenido del P21. El P21 es un grado de endurecimiento por envejecimiento, y el rango se imprime en la fuente como 580-540 °C (900-1000 °F), lo cual no puede ser correcto en ambas escalas a la vez, ya que 900 a 1000 °F es 480 a 540 °C y un rango no puede descender según se lee. La cifra aquí se da como 480-540 °C, y la impresión de la fuente se registra bajo la tabla para que pueda verificarse contra el libro.
Datos de referencia relacionados
Los mismos diez grados se clasifican entre sí en resistencia al desgaste, tenacidad, maquinabilidad, capacidad de grabado por electroerosión, resistencia del núcleo y resistencia a la corrosión en clasificación de propiedades de aceros para moldes, que es la vista de selección del mismo capítulo, y los datos de tracción, impacto y envejecimiento detrás de P4, P20 y P21 están en propiedades mecánicas de aceros para moldes. De los grados de la tabla, Acero para herramientas P20 es el que más se compra pretemplado y mecanizado. Los dos aceros para moldes con 13 por ciento de cromo y el grado con 17 por ciento de cromo son parientes cercanos de los grados inoxidables martensíticos vendidos como acero inoxidable 420 y acero inoxidable 440C.
Compilado de Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-2, en la página impresa 293, en el capítulo de aceros para moldes. Cada cifra se leyó de la imagen de página de 500 dpi y luego se verificó de forma cruzada contra las coordenadas de palabra del texto buscable del archivo, columna por columna. La tabla se reproduce tal como se publicó, excepto por el rango de revenido del P21 indicado arriba, y es un resumen de referencia más que una especificación de Aobo Steel, por lo que confirme el ciclo para el grado y la sección antes de escribirlo en una hoja de proceso.