Tabla de clasificación de propiedades de aceros para moldes para P2 a P21 y grados inoxidables
Un acero para moldes se compra para el trabajo que debe realizar la cavidad, y las propiedades que deciden la elección se oponen entre sí. El grado que se talla más fácilmente no es el grado con mayor resistencia al desgaste, y los grados inoxidables que resisten un plástico corrosivo son los más débiles del grupo en resistencia del núcleo. Las tablas a continuación clasifican los aceros para moldes del grupo P y tres grados inoxidables martensíticos entre sí según siete propiedades, con los aceros que tienen la misma calificación agrupados entre corchetes. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación nuestra.
Cómo está organizada la tabla de clasificación
La fuente agrupa los aceros en lugar de puntuar cada uno, así que lea los grupos en lugar de solo los números. Bajo cada encabezado, los aceros que tienen la misma calificación se agrupan entre corchetes, y luego los grupos se listan en orden decreciente de esa propiedad, lo que coloca el mejor grupo en la parte superior de la columna y el más débil en la parte inferior.
Dos detalles importan antes de usar los datos. El número de clasificación se reinicia en cada columna, por lo que un 5 en la columna de resistencia al desgaste no tiene nada que ver con un 5 en la columna de maquinabilidad, y solo el orden dentro de una columna tiene significado. La letra (a) después de un grado significa que la calificación es para la condición cementada, mientras que el nombre simple del grado es el acero tal como se suministra y templado en todo su espesor.
Los tres grados inoxidables se nombran por su composición tal como los imprime la fuente, 13Cr-0.12C, 13Cr-0.35C y 17Cr-0.65C. Son los aceros para moldes inoxidables martensíticos, la clase que contiene 13 por ciento de cromo o más y se elige donde el plástico que se moldea es a su vez corrosivo.
Propiedades de rendimiento
Resistencia al desgaste
La resistencia al desgaste se califica para la superficie que entra en contacto con el plástico en flujo, por lo que los grados cementados aparecen en la parte superior y los dos grados solo mecanizados en la parte inferior. El P4 cementado y el inoxidable 17Cr-0.65C comparten la calificación más alta del grupo.
| Clasificación | Aceros para moldes, de mayor a menor |
|---|---|
| 5 | P4 (a), 17Cr-0.65C |
| 4 | P5 (a), P6 (a) |
| 3 | P2 (a), P3 (a), P20 (a), 13Cr-0.35C |
| 2 | 13Cr-0.12C |
| 1 | P20, P21 |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-8, Propiedades y clasificación de los aceros para moldes. Los aceros con una calificación igual se agrupan y los grupos van desde la calificación más alta en esa propiedad hasta la más baja. La letra (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Toughness
La tenacidad se evalúa frente a un molde que debe sobrevivir a la apertura y cierre, la inyección de plástico a alta velocidad y el choque térmico del ciclo. Todo el grupo P está por encima de cada grado inoxidable aquí, y los cinco grados de baja aleación comparten la calificación más alta.
| Clasificación | Aceros para moldes, de mayor a menor |
|---|---|
| 9 | P2, P3, P4, P5, P6 |
| 8 | P20, P21, 13Cr-0.12C |
| 6 | 13Cr-0.35C |
| 5 | 17Cr-0.65C |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-8, Propiedades y clasificación de los aceros para moldes. Los aceros con una calificación igual se agrupan y los grupos van desde la calificación más alta en esa propiedad hasta la más baja. La letra (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Dureza en caliente
La dureza en caliente es la resistencia del acero a perder su dureza a la temperatura que alcanza el ciclo de moldeo o fundición. Los grados inoxidables lideran esta columna y los grados cementantes de bajo carbono caen al fondo, lo que es consistente con su bajo contenido de aleación.
| Clasificación | Aceros para moldes, de mayor a menor |
|---|---|
| 6 | 13Cr-0.35C, 17Cr-0.65C |
| 5 | P4 (a), 13Cr-0.12C |
| 4 | P6 (a), P21 |
| 3 | P5 (a) |
| 2 | P2 (a), P3 (a), P20 |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-8, Propiedades y clasificación de los aceros para moldes. Los aceros con una calificación igual se agrupan y los grupos van desde la calificación más alta en esa propiedad hasta la más baja. La letra (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Propiedades de fabricación de moldes
Maquinabilidad
La maquinabilidad decide cómo se produce la cavidad cuando la forma no se puede tallar. El P20 tiene la calificación más alta de todo el conjunto, por delante de los grados cementantes y muy por delante de los aceros inoxidables, y los tres grados inoxidables comparten la calificación más baja.
| Clasificación | Aceros para moldes, de mayor a menor |
|---|---|
| 8 | P20 |
| 7 | P2, P3, P5 |
| 6 | P6 |
| 5 | P4, P21 |
| 4 | 13Cr-0.12C, 13Cr-0.35C, 17Cr-0.65C |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-8, Propiedades y clasificación de los aceros para moldes. Los aceros con una calificación igual se agrupan y los grupos van desde la calificación más alta en esa propiedad hasta la más baja. La letra (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Capacidad de tallado por penetración
La capacidad de tallado por penetración es la habilidad del acero para tomar una cavidad forzando un maestro de penetración endurecido en el bloque blando, que es la ruta más económica para un molde de múltiples cavidades con impresiones idénticas. Sigue la dureza recocida, por lo que los grados de bajo carbono lideran y el P21 de endurecimiento por precipitación es el último.
| Clasificación | Aceros para moldes, de mayor a menor |
|---|---|
| 7 | P2, P5 |
| 6 | P3 |
| 5 | P4 |
| 4 | P20, 13Cr-0.12C |
| 3 | 13Cr-0.35C |
| 2 | P6, 17Cr-0.65C |
| 1 | P21 |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-8, Propiedades y clasificación de los aceros para moldes. Los aceros con una calificación igual se agrupan y los grupos van desde la calificación más alta en esa propiedad hasta la más baja. La letra (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Propiedades de servicio
Resistencia del núcleo
La resistencia del núcleo es lo que impide que la cavidad se hunda bajo la presión de inyección, y es la columna donde la clasificación va en sentido opuesto a la capacidad de grabado por hundimiento. Los grados inoxidables de alto carbono lideran, P20 es el siguiente, y los grados cementantes de bajo carbono quedan al final.
| Clasificación | Aceros para moldes, de mayor a menor |
|---|---|
| 6 | 13Cr-0.35C, 17Cr-0.65C |
| 5 | P20 |
| 4 | P21, 13Cr-0.12C |
| 3 | P4, P6 |
| 2 | P2, P3, P5 |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-8, Propiedades y clasificación de los aceros para moldes. Los aceros con una calificación igual se agrupan y los grupos van desde la calificación más alta en esa propiedad hasta la más baja. La letra (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Resistencia a la corrosión
La resistencia a la corrosión es la única columna de la tabla que no es una clasificación, porque la división es absoluta. Los tres grados inoxidables martensíticos se clasifican como altos y todos los demás aceros para moldes de la tabla se clasifican como bajos.
| Clasificación | Aceros para moldes, de mayor a menor |
|---|---|
| Alto | 13Cr-0.12C, 13Cr-0.35C, 17Cr-0.65C |
| Bajo | Todos los demás |
Fuente, Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss), Tabla 15-8, Propiedades y clasificación de los aceros para moldes. Los aceros con una calificación igual se agrupan y los grupos van desde la calificación más alta en esa propiedad hasta la más baja. La letra (a) marca la condición cementada. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Un ejemplo de selección desarrollado
La fuente proporciona un ejemplo desarrollado y muestra cómo las columnas deben usarse en conjunto. Un molde mecanizado a partir de P20 sin cementar se desgasta mucho antes de que se haya producido el número requerido de piezas, en el moldeo por compresión de un plástico abrasivo, por lo que el reemplazo debe aumentar la resistencia al desgaste sin perder la forma que ya tiene la cavidad.
P21 puede descartarse de inmediato, porque no se clasifica más alto que P20 en resistencia al desgaste. P2 y P3 en condición cementada sí se clasifican más alto, pero su resistencia del núcleo es baja y un trabajo con alta compresión no les convendría. Eso deja P20 cementado y P6 cementado, ambos clasificados por encima del acero que falló. La elección entre ellos recae entonces en la maquinabilidad, donde P20 se clasifica 8 y P6 se clasifica 6, y en un molde que aún debe cortarse después del cambio, esa diferencia suele ser el factor decisivo.
Datos de referencia relacionados
Los dos grados mencionados con más frecuencia en esta tabla se describen con sus formas y condiciones de entrega en Acero para herramientas P20 y en acero inoxidable 420, que es la clase de 13 por ciento de cromo a la que pertenecen los tres aceros inoxidables para moldes. La resistencia, ductilidad y dureza que esos aceros para moldes alcanzan en servicio se tabulan en Propiedades mecánicas de los aceros para moldes P4, P20 y P21, el acabado superficial que esos grados deben aceptar se describe en Pulido y texturizado de acero para moldes de plástico, y la clasificación más amplia de características de procesamiento y servicio de todos los grados de acero para herramientas, tomada del ASM Handbook, está en características de procesamiento y servicio de los aceros para herramientas.
Fuente: Tool Steels (G. A. Roberts y G. Krauss).