Selección de aceros para herramientas de conformación y embutición
En los procesos de conformado de metales, las matrices se someten frecuentemente a presiones de contacto extremadamente altas, altas velocidades de deslizamiento y altas temperaturas. La razón para seleccionar acero para herramientas y matrices es evitar la deformación plástica bajo altas tensiones y suprimir eficazmente el desgaste adhesivo, común al procesar acero inoxidable o acero avanzado de alta resistencia (AHSS).
Explore nuestras soluciones de acero para matrices de conformado y embutición
Recomendaciones de selección de materiales
Tratamiento de superficies y estabilidad del sustrato
En aplicaciones de conformado de acero inoxidable o AHSS, los tratamientos superficiales PVD o TD se emplean comúnmente para suprimir el desgaste adhesivo y reducir la fricción. El rendimiento del recubrimiento depende de la capacidad del sustrato para soportar la capa delgada y dura, lo que requiere evitar el efecto cáscara de huevo inducido por la deformación del sustrato. En comparación con el D2, el DC53 (8% Cr) es un sustrato de recubrimiento superior. Presenta importantes propiedades de endurecimiento secundario durante el revenido a alta temperatura (500-550 °C), lo que garantiza que el sustrato no se ablande durante el recubrimiento. Mantiene una dureza constante de >60 HRC, lo que proporciona un soporte estable para el recubrimiento bajo cargas elevadas.
Conformación de acero de alta resistencia (HSS)
En comparación con el acero bajo en carbono, el conformado de aceros HSS y AHSS implica presiones y temperaturas de contacto extremadamente altas, lo que aumenta significativamente el riesgo de desgaste adhesivo y deformación de la matriz. El acero D2 convencional tiene dificultades para cumplir con estas exigentes condiciones debido a su baja tenacidad y a la presencia de carburos eutécticos gruesos en su microestructura, que inducen fácilmente la formación de grietas. Para aplicaciones de acero de alta resistencia, se recomienda seleccionar grados pulvimetalúrgicos o DC53 (acero modificado con cromo 8%). Su combinación de alta resistencia a la compresión y alta tenacidad reduce la deformación plástica en las matrices y el riesgo de astillado.
Tabla comparativa
| Grado | Resistencia a la excoriación | Resistencia a la compresión | Dureza | Mejor aplicación |
| D2 (1.2379) | Moderado | Alta | Bajo | Conformado intensivo de AHSS; sustrato para recubrimientos PVD/TD; matrices complejas que requieren tenacidad. |
| DC53 (8% Cr) | Alta | Muy alto | Alta | Conformado de propósito general, matrices de tiradas cortas y tolerancias menos exigentes. |
| Cr12MoV | Bajo/Moderado | Moderado | Moderado | Conformado de propósito general; matrices de tiradas cortas; tolerancias menos exigentes. |
Preguntas frecuentes
Necesita acero que combine alta tenacidad para soportar cargas de impacto y alta dureza para retrasar el desgaste del filo. Esta combinación ayuda a mantener ángulos de flexión precisos y a controlar eficazmente la recuperación elástica.
Seleccione acero para herramientas con bajo coeficiente de fricción y alta resistencia a la compresión. Estas propiedades previenen el desgaste adhesivo y los arañazos superficiales causados por el contacto deslizante a alta presión durante el proceso de embutición.
Se recomiendan grados pulvimetalúrgicos, como el DC53, debido a su alta resistencia a la compresión y tenacidad. El D2 convencional suele fallar en estas aplicaciones debido a que su baja tenacidad puede provocar agrietamiento.
El DC53 presenta un endurecimiento secundario significativo, manteniendo una resistencia superior a 60 HRC tras el revenido a alta temperatura. Esta estabilidad previene el ablandamiento del sustrato y el efecto cáscara de huevo, lo que proporciona un soporte superior al recubrimiento en comparación con el D2.
Los rodillos perfiladores requieren una estabilidad dimensional excepcional para mantener tolerancias precisas. También requieren una alta resistencia al desgaste para evitar desviaciones y una excelente tenacidad para retrasar la falla por fatiga causada por tensiones de contacto cíclicas.
Las matrices requieren un alto límite elástico para suprimir la deformación plástica y una alta resistencia a la fatiga para reducir el riesgo de agrietamiento. El acero debe soportar cargas internas de alta presión y fuerzas hidráulicas pulsantes.
El D2 es ideal para aplicaciones de desgaste abrasivo y matrices de conformado simples donde la tenacidad es una cuestión secundaria. Ofrece alta resistencia a la compresión, pero baja tenacidad y moderada resistencia al desgaste por rozamiento.