Ficha técnica del acero O1

Resumen técnico del acero O1: El acero O1 es un acero para herramientas de uso general templado en aceite. Se trata de un acero de aleación de manganeso conocido por su buena capacidad para mantener el filo y su capacidad para alcanzar una gran dureza tras el temple en aceite. En comparación con los aceros templables al agua, el O1 ofrece mayor estabilidad e igual tenacidad cuando está totalmente templado, con una resistencia al desgaste ligeramente superior. Es una elección popular debido a su relativa facilidad de tratamiento térmico a temperaturas de austenización más bajas y a su buena templabilidad en secciones moderadas. Sin embargo, es susceptible a la descarburación y al agrietamiento por choque térmico durante el temple.

1. 1. Composición química

Elemento	Carbono (C)	Manganeso (Mn)	Cromo (Cr)	Tungsteno (W)	Vanadio (V)	Silicio (Si)	Fósforo (P)	Azufre (S)
Contenido (%)	0.85 – 1.00	1.00 – 1.40	0.40 – 0.60	0.40 – 0.60	0,30 máx.	0.10 – 0.40	0,030 máx.	0,030 máx.

2. Acero para herramientas O1 Propiedades

El acero para herramientas O1 es un acero templable al aceite conocido por su buena resistencia a la abrasión y su facilidad de temple. Su dureza depende en gran medida de la temperatura de revenido tras el temple. Aunque ofrece una tenacidad decente, especialmente en comparación con otros aceros de la serie O a durezas elevadas, sus propiedades de tracción disminuyen a medida que aumenta la temperatura de revenido. Presenta una dilatación previsible tras el temple.

2.1 Dureza del acero O1:

El acero O1 alcanza una dureza de 64-65 HRC tras el temple en aceite a partir de 1475°F (802°C). El revenido reduce esta dureza, como se muestra a continuación:

Temperatura de revenido (°F)	Temperatura de revenido (°C)	Dureza (HRC)
As-Quenched (a partir de 1475°F)	As-Quenched (a partir de 802°C)	64-65
350	177	62-63
400	204	62
500	260	60
600	316	57
700	371	53
800	427	50
900	482	47
1000	538	44
1100	593	39

2.2 Propiedades de tracción:

Las propiedades de tracción varían con la temperatura de revenido:

Temperatura de revenido (°C)	Temperatura de revenido (°F)	Resistencia a la tracción (MPa)	Resistencia a la tracción (ksi)	Límite elástico (MPa)	Límite elástico (ksi)	Alargamiento (%)	Reducción de superficie (%)
425	800	~1379	~200	~827	~120	17	46
480	900	~1241	~180	~758	~110	20	53
540	1000	~1103	~160	~689	~100	23	58
595	1100	~965	~140	~620	~90	25	61
650	1200	~827	~120	~552	~80	27	65
705	1300	~689	~100	~483	~70	29	68

2.3 Otras propiedades:

Dureza: Tenacidad ligeramente superior a los aceros O2 y O7 a altos niveles de dureza.

Resistencia al desgaste: Ofrece una buena resistencia a la abrasión.

Estabilidad dimensional: Expansión esperada de aproximadamente 0,0015 pulg./pulg. (0,0015 mm/mm) después del temple en aceite.

3. Acero para herramientas O1 Aplicaciones

3.1 Herramientas de corte: El acero O1, debido a su alto contenido en carbono, puede templarse en aceite hasta alcanzar una dureza elevada (aproximadamente 62-63 HRC) y, por lo tanto, es muy adecuado para diversas herramientas de corte. Esto se traduce en una gran dureza, lo que significa que mantienen bien el filo y seguirán cortando durante más tiempo. Dependiendo de su fábrica, las aplicaciones podrían incluir:

• Machos y terrajas: Se utilizan para formar las roscas internas y externas.
• Escariadores: Para agrandar y acabar agujeros existentes a tamaños exactos.
• Brocas: Para hacer agujeros en diferentes materiales (aunque probablemente para aplicaciones de velocidad más lenta que los aceros de alta velocidad).
• Cuchillas de cizalla: Se utilizan para cortar chapa y otros materiales.
• Punzones: Para hacer agujeros o formas en materiales con fuerza.
• Cuchillas para máquinas: Para diversas operaciones de corte o corte longitudinal

3.2 Piezas resistentes al desgaste: Gracias a la dureza del acero O1, presenta una buena resistencia a la abrasión y puede aplicarse a componentes estructurales sometidos a fricción y desgaste. En su fábrica, esto podría incluir:

• Calibres: Para medir con precisión las piezas fabricadas, es importante mantener y garantizar la corrección dimensional durante el desgaste.
• Rodillos de conformado: En los procesos de laminado o estampado, las superficies de los rodillos deben tener una alta resistencia al desgaste.
• GUÍAS Y CORREDERAS DE MÁQUINAS: Son las piezas que deben utilizarse con rozamiento por deslizamiento y deben conservar su forma y precisión mientras estén funcionando.
• Utillaje para materiales abrasivos: Dependiendo de los materiales específicos con los que trabaje, O1 podría ser adecuado para ciertas aplicaciones de utillaje que impliquen materiales moderadamente abrasivos.

4. Tratamiento térmico del acero O1

A continuación se describe el proceso general de tratamiento térmico del acero O1:

4.1 Carga del horno

• Por lo general, es aconsejable empezar con un horno frío.
• Coloque la pieza de acero O1 en el centro. El acero O1 puede calentarse rápidamente. Si el horno está precalentado, la pieza puede colocarse primero en la parte superior del horno, lo que reduce el riesgo de choque térmico y agrietamiento.

4.2 Precalentamiento

• La temperatura de precalentamiento para el acero para herramientas O1 es de 1200°F.
• A esa temperatura, manténgala sólo durante 10-15 minutos o hasta que la pieza se haya calentado uniformemente. El acero O1 no debe remojarse a esta temperatura durante más tiempo. Un remojo prolongado alterará la estructura molecular del material.

4.3 Austenitización

• Ajustar el horno a la temperatura de austenización o temple. Para el acero O1, es de 1500 °F.
• Cuando el horno alcance esta temperatura, asegúrese de que la pieza es del mismo color que el interior del horno. Sólo entonces podrá iniciarse el procedimiento de remojo.
• El tiempo de remojo para el acero O1 a su temperatura de austenización es de 5 minutos por cada pulgada de la sección transversal más pequeña, 25 mm, después de que el par alcance la temperatura de austenización. Debe remojar el par a fondo a esta temperatura para permitir que se forme suficiente austenita correctamente.

4.4 Apagado

• Enfriamiento de la sección a partir de la temperatura de austenización en un aceite de enfriamiento adecuado.
• Enfríe hasta que la pieza esté a una temperatura de 125 a 150 grados F (52 a 65 grados C).
• A menos que la dureza deseada sea inferior, es fundamental el temple inmediato tras alcanzar la temperatura de austenización adecuada y el tiempo de remojo correcto.
• Tenga en cuenta que el acero O1 corre el riesgo de agrietarse por el choque térmico del temple en aceite. Un precalentamiento adecuado puede mitigar este riesgo.

4.5 Templado

• EL ACEROSTAMIENTO DEBE OCURRIR INMEDIATAMENTE DESPUÉS DE QUE LAS PIEZAS ALCANZAN LOS 125 A 150° F (52 A 65° C) después de haber sido templadas. Si retrasa el templado, el acero endurecido se agrietará.
• La temperatura de revenido más habitual para el acero para herramientas O1 es de 175 ºC (350 ºF). Sin embargo, la temperatura exacta de revenido dependerá de la dureza final requerida para su aplicación.
• Mantener el acero a la temperatura de revenido seleccionada durante 2 h por pulgada (25 mm) de sección transversal.
• NO SOBRECALENTAR NI RECALENTAR NUNCA LAS PIEZAS.
• El acero O1 normalmente sólo necesita un revenido. Se puede realizar un revenido secundario a una temperatura más baja (por ejemplo: 325° F o 160° C) para ayudar a asegurar que todo se transforma y para ayudar a proporcionar tenacidad según sea necesario sin una reducción significativa de la dureza. 2 horas por pulgada de sección transversal si se emplea un segundo revenido.
• A continuación, deje que el aire de acero se enfríe a temperatura ambiente después del templado.

Esta es una sencilla descripción paso a paso de cómo tratar térmicamente las piezas de acero O1, lo que les confiere la dureza, resistencia al desgaste y tenacidad deseadas para el uso previsto en su fábrica.

5. Compare O1 y Acero D2

• El acero O1 es un acero para herramientas de baja aleación, templable al aceite y con buenas propiedades. Alcanza una buena dureza (62-63 HRC) y resistencia a la abrasión con suficiente tenacidad. Presenta un pequeño cambio dimensional en el temple en aceite y tiene una buena estabilidad. El O1 es un acero versátil con una mecanizabilidad media, lo que lo hace bueno para series de producción cortas.
• AISI El D2 es un acero para herramientas de alto contenido en carbono, alto contenido en cromo y templado al aire que destaca por su buena resistencia al desgaste abrasivo. Suele tener unos 56-58 HRC, lo que permite una distorsión mínima en el endurecimiento al aire y da como resultado una buena estabilidad dimensional. El D2 tiene menos tenacidad que el O1 y es más difícil de mecanizar. Se suele utilizar en matrices de larga duración y para aplicaciones en las que se requiere una gran resistencia al desgaste.
• En general, utilice O1 si necesita tenacidad y buena mecanizabilidad para utillaje de uso general y/o tiradas cortas; utilice D2 si necesita una mayor resistencia al desgaste y estabilidad dimensional para una producción de gran volumen.

6. ¿Es bueno el acero O1 para los cuchillos?

El acero O1 puede utilizarse para fabricar cuchillos y probablemente ofrezca un buen equilibrio entre dureza, resistencia al filo y tenacidad para uso general. Sin embargo, su falta de resistencia a la corrosión es un inconveniente importante en comparación con el acero inoxidable, que se utiliza habitualmente en cuchillería. Para aplicaciones en las que la resistencia a la corrosión es crítica (como cuchillos de cocina o cuchillos de exterior expuestos a la humedad), las opciones de acero inoxidable serían más adecuadas. Más información sobre el acero O1 aplicado en cuchillos.

7. ¿Es O1 mejor que 1095?

Que O1 sea "mejor" que 1095 depende de la aplicación específica en su fábrica:

• Si su aplicación requiere una distorsión mínima durante el temple, implica formas intrincadas o necesita un temple pasante en secciones moderadas con un buen equilibrio de dureza, tenacidad y resistencia al desgaste, el O1 sería probablemente una mejor elección por sus propiedades de temple en aceite y su buena templabilidad. El menor riesgo de agrietamiento durante el tratamiento térmico es también una ventaja significativa.

• Si su aplicación se beneficia de una superficie muy dura y un núcleo potencialmente más resistente, y tiene un control preciso sobre el proceso de temple en agua para minimizar las grietas y la distorsión, el 1095 podría ser adecuado. Sin embargo, su limitada templabilidad podría ser un obstáculo para piezas de mayor tamaño que requieran una dureza constante en toda su superficie.