Selección de aceros para herramientas para el conformado en frío de tuercas hexagonales

¿Qué es un punzón y por qué necesita dureza y resistencia al desgaste?

Un punzón es una herramienta industrial que se utiliza habitualmente para perforar agujeros o estampar molduras en metal u otros materiales. Como tiene que golpear y rozar repetidamente el material, debe ser muy duro y no deformarse ni desgastarse con facilidad. Al mismo tiempo, el punzón no debe ser demasiado quebradizo o se romperá con facilidad. Por lo tanto, para fabricar un punzón, hay que elegir el acero adecuado y ajustar la dureza y tenacidad del acero mediante métodos de calentamiento y enfriamiento (lo que se denomina tratamiento térmico).

Métodos de tratamiento térmico

El tratamiento térmico hace que T1, D2 y A2 sean ideales para punzones más duros y duraderos. A continuación se indican métodos específicos de tratamiento térmico:

1. Acero T1

El acero T1 es un acero para herramientas caracterizado por su idoneidad para la fabricación de punzones que requieren una gran resistencia; se trata térmicamente calentándolo a 2.300 °F (unos 1.260 °C) y, a continuación, se templa en aceite mediante enfriamiento rápido en aceite; tras el tratamiento, el acero T1 puede alcanzar una dureza de HRC 59 a 61, adecuada para las necesidades generales de los punzones.

2. Acero D2

El acero D2 se caracteriza por ser ligeramente más duro que el acero T1 y tiene mejor resistencia al desgaste; se trata térmicamente calentándolo a 1950°F (unos 1065°C) y se templa en aceite, utilizando también el enfriamiento en aceite; después del tratamiento, el acero D2 puede alcanzar una dureza de HRC 61; si el punzón requiere mayor dureza y resistencia al desgaste, se puede elegir el acero D2 porque es ligeramente más duro que el acero T1.

3. Acero A2

El acero A2 es más duro que el T1 y el D2, y es especialmente adecuado para la superficie del punzón porque es la que debe soportar la mayor fricción. Se trata térmicamente calentándolo a 1700 °F (unos 925 °C), luego se templa con enfriamiento al aire y posteriormente se revenido para aumentar aún más la dureza; la dureza alcanza HRC 61 después del enfriamiento al aire, y la dureza de la superficie puede alcanzar HRC 65 después del revenido.

Relación entre resistencia al desgaste y dureza

Cuando la dureza de la superficie alcanza HRC 65, el punzón puede utilizarse durante más tiempo y es menos propenso al desgaste. Mantener la dureza central en HRC 25 garantiza que el punzón en su conjunto no sea demasiado quebradizo. Este diseño hace que el punzón sea duradero y resistente, lo que lo hace ideal para trabajos de estampación o punzonado.

Resuma

Se seleccionan diferentes aceros (T1, D2, A2, etc.) y métodos de tratamiento térmico (calentamiento, enfriamiento, revenido) para fabricar punzones de buena dureza y resistencia al desgaste. Los pasos específicos incluyen:

• Con acero T1 calentado a 1260°C y templado en aceite hasta una dureza de HRC 59-61.
• Calentamiento a 1065°C con acero D2, temple en aceite, dureza hasta HRC 61.
• Calentada a 925°C con acero A2, templada al aire y revenida hasta alcanzar una dureza superficial de HRC 65.
• Se puede utilizar acero con un contenido de carbono de 0,9% y tratarlo térmicamente a bajas temperaturas para obtener una superficie dura y un centro resistente, equilibrando la dureza y la tenacidad.

El objetivo de estos métodos es fabricar punzones duros y resistentes al desgaste que no se rompan con facilidad, lo que los hace adecuados para estampar o punzonar.