Rangos de temperatura y puntos de referencia para el tratamiento térmico del acero para herramientas
Los rangos de temperatura a los que se endurece, recuece, cementa, nitrura y alivia tensiones el acero para herramientas, con las fuentes de calor por encima y el rango subcero por debajo, de un manual de taller de herramientas y matrices. Un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.
Cómo leer la tabla
Estas son las temperaturas que surgen en el trabajo de herramientas y matrices, reunidas en un solo lugar para que los rangos de endurecimiento, recocido y tratamiento superficial puedan leerse frente a las fuentes de calor que los producen y frente al extremo frío desde el que se miden. Cada cifra está impresa en grados Fahrenheit con la conversión propia del libro en grados Celsius al lado. Son rangos para un grupo de grados y no ajustes para un solo tratamiento térmico, y dónde se sitúa un grado dentro de un rango lo determina su contenido de aleación y la sección que se trata.
Temperaturas para diversas operaciones y condiciones
| Operación o condición | °F | °C |
|---|---|---|
| Arco de tungsteno | 11,600 | (6,427) |
| Arco de soldadura de hierro | 10,800 | (5,982) |
| Llama oxiacetilénica | 6,300 | (3,482) |
| Gas MAPP | 5,301 | (2,927) |
| Llama de propano | 5,300 | (2,927) |
| Oxihidrógeno | 5,072 | (2,800) |
| Mechero de laboratorio | 3,360 | (1,849) |
| Hierro fundido (líquido) | 2,800 | (1,538) |
| Soldadura y fusión del acero | 2,400 | (1,316) |
| Endurecimiento de acero rápido | 2,100–2,400 | (1,149–1,316) |
| Endurecimiento de acero para herramientas aleado | 1,500–1,900 | (816–1,038) |
| Rango de cementación | 1,700–1,800 | (927–982) |
| Rango de endurecimiento por llama (4140 / 4150) | 1,550–1,600 | (843–871) |
| Rango de recocido | 1,400–1,700 | (760–927) |
| Endurecimiento de acero al carbono | 1,350–1,550 | (732–843) |
| Alivia el estrés | 400–1,200 | (204–649) |
| Rango de nitruración | 900–1,000 | (482–538) |
| Rango de fragilidad azul | 600–800 | (316–427) |
| El agua hierve | 212 | (100) |
| El hielo se derrite | 32 | (0) |
| Cero Fahrenheit | 0 | (-18) |
| Hielo seco | -120 | (-84) |
| Tratamiento subcero | -320 a 0 | (-196 a -18) |
| Cero absoluto | -460 | (-273) |
Fuente, Tabla 8-1, temperaturas para diversas operaciones y condiciones, página impresa 153 de Tool and Die Making Troubleshooter (Richard M. Leed), página 170 del PDF de la copia consultada. El libro acredita a Bethlehem Steel Corp., 1936.
El gas MAPP en la tabla es la mezcla de petróleo licuado y metilacetileno-propadieno que nombra el libro, y el rango de endurecimiento por llama se cita allí para 4140 y 4150, que se imprimen como punto de referencia y no como aceros para herramientas. Los grados Celsius son las conversiones propias del libro, mostradas entre corchetes exactamente como las imprime la fuente.
Dónde se sitúan los rangos de tratamiento térmico del acero para herramientas
Los rangos que normalmente se cotizan a un comprador de acero para herramientas son los de la parte central de la tabla. El acero para herramientas aleado se endurece entre 1.500 y 1.900 °F (816 y 1.038 °C), mientras que los grados de acero rápido necesitan de 2.100 a 2.400 °F (1.149 a 1.316 °C) antes de que sus carburos entren en solución. El recocido se sitúa por debajo del rango de endurecimiento, de 1.400 a 1.700 °F (760 a 927 °C), la cementación de 1.700 a 1.800 °F (927 a 982 °C), la nitruración de 900 a 1.000 °F (482 a 538 °C), y el alivio de tensiones abarca una banda amplia de 400 a 1.200 °F (204 a 649 °C). El rango de fragilidad azul de 600 a 800 °F (316 a 427 °C) es la banda donde una pieza revenida pierde tenacidad al impacto, por lo que un revenido a menudo se realiza por debajo o muy por encima de ella.
Las cifras grado por grado detrás de esos rangos están en nuestras páginas de tabla de temple y revenido del acero para herramientas, la temperaturas de recocido y normalizado y la guía de tratamiento térmico del acero para herramientas.
Qué grados cubren los rangos
El rango de acero rápido pertenece a acero para herramientas M2 y los demás grados de acero rápido al molibdeno, el rango de acero para herramientas aleado cubre los grados de trabajo en frío como acero para herramientas D2 y la familia de temple al aire, y los grados de trabajo en caliente como acero para herramientas H13 se endurecen dentro de esa misma banda y luego se reven para dureza en caliente. La temperatura de endurecimiento a la que se trata un grado determinado, y la permanencia que la acompaña, están en nuestra catálogo de acero para herramientas páginas de grados.
La parte superior de la tabla, las fuentes de calor
Las primeras filas son temperaturas que alcanza una fuente de calor en lugar de un tratamiento al que se ajusta un horno. Un arco de tungsteno funciona a 11,600 °F (6,427 °C) y una llama oxiacetilénica a 6,300 °F (3,482 °C), ambas muy por encima de cualquier rango de endurecimiento, por lo que un soplete o un arco funde la superficie de una matriz mucho antes de que la pieza misma alcance la temperatura. El hierro se funde a 2,800 °F (1,538 °C), y esa cifra es el techo práctico para cualquier operación en la que el acero deba permanecer sólido.
El extremo frío y el tratamiento subcero
El hielo seco se sitúa a -120 °F (-84 °C) y un tratamiento subcero va de -320 a 0 °F (-196 a -18 °C), por debajo del hielo seco que reemplazó. El cero absoluto, -460 °F (-273 °C), está impreso al pie de la tabla porque es el piso sobre el que se construye la escala y no una temperatura a la que trabaje un taller. El paso subcero en un ciclo de acero para herramientas continúa la transformación que el temple interrumpió, y nuestra página sobre Tratamiento criogénico del acero para herramientas cubre cuándo se utiliza y qué le hace a la austenita retenida.
La tabla de temperaturas anterior en una hoja con nuestros datos de contacto, para la pared del taller.
Recopilado de Tool and Die Making Troubleshooter (Richard M. Leed), Tabla 8-1 en la página impresa 153, con la discusión circundante sobre temple, remojo y colores de calor en las páginas impresas 152 a 155. Las cifras se reproducen de la tabla publicada y son un resumen de referencia más que una especificación de Aobo Steel, así que trátelas como los rangos dentro de los cuales trabaja el oficio y no como una instrucción de tratamiento térmico para una pieza en particular.