Tiempos de mantenimiento en tratamiento térmico

Tabla de tiempos de permanencia para acero para herramientas

El tiempo de permanencia es el tiempo que se mantiene el acero a la temperatura de austenización, y se determina por dos factores: el grado y la sección transversal más pequeña de la pieza. Las tablas de esta página dan ese tiempo de mantenimiento para los grados usados en trabajo de moldes, herramientas y troqueles, tomados de las secciones de permanencia impresas para cada grado en la fuente. Las velocidades van desde 5 minutos por pulgada en los grados de temple al aceite y al agua hasta una hora completa por pulgada en los grados de trabajo en frío de alta aleación. Este es un resumen de referencia de la práctica publicada y no una especificación de Aobo Steel.

Qué determina el tiempo de mantenimiento

El grado determina la velocidad, porque el contenido de aleación decide cuánto tardan los carburos en entrar en solución a la temperatura de austenización. Por eso el H13 se mantiene 30 minutos por pulgada donde el D2, A2, A6 y S7 se mantienen una hora completa por pulgada, y por eso los grados de temple al aceite y al agua se mantienen 5 minutos por pulgada.

La sección determina el total. La fuente es explícita en que la velocidad se aplica a la sección transversal más pequeña y no a la más grande. Una placa de 1 in de espesor por 12 in por 12 in permanece 1 hora, porque su sección transversal más pequeña es 1 in. Una barra de 3 in con un agujero de 1 in a través también permanece 1 hora, porque en su punto más delgado mide 1 in. Un cubo de 3 in permanece 3 horas.

El conteo comienza cuando la pieza ha alcanzado la temperatura del horno, no cuando el horno alcanza el punto de ajuste. La fuente verifica esto mirando a través de la puerta y comparando el color de la pieza con el color del horno, teniendo en cuenta la lámina de acero inoxidable, que puede verse oscura en los bordes donde no toca la pieza.

Tiempo de permanencia para secciones de hasta 1 in

Cada capítulo de grado da la velocidad por pulgada y luego agrega una tabla de regla general para piezas menores de 1 in, porque la velocidad exagera el mantenimiento en trabajo delgado. D2, A2, A6, H13 y S7 llevan cada uno su propia tabla, y las cinco se imprimen una al lado de la otra a continuación.

Tiempo de permanencia según regla general para secciones de hasta 1 in

Tamaño de la secciónD2A2A6H13S7
1/8 in (3.175 mm)30 minutos30 minutos10-15 minutos10-15 minutos30 minutos
1/4 in (6.350 mm)40 minutos40 minutos15 minutos15 minutos40 minutos
1/2 in (12.70 mm)50 minutos50 minutos30 minutos20 minutos45-50 minutos
3/4 in (19.05 mm)55-60 minutos55-60 minutos45-60 minutos25-30 minutos50-55 minutos
1 in (25 mm)1 hora (a)60 minutos1 hora (a)30 minutos1 hora (a)

Fuente, tablas de permanencia según regla general de los capítulos D2, A2, A6, H13 y S7, páginas impresas 35, 51, 59, 66 y 72.

(a) Para D2, A6 y S7 la fuente imprime la velocidad por pulgada por encima de 1 in y un ejemplo resuelto de 1 1/2 in a 90 minutos o 1 1/2 horas. La cifra de 1 in sigue esa velocidad y la fuente usa 1 hora para una sección de 1 in en el ejemplo de D2.

Grados de temple al aire por encima de 1 in

D2, A2, A6, H13 y S7 templan en aire quieto. Cada uno de ellos pierde la dureza completa una vez que la sección supera un tamaño que la fuente indica para ese grado, por lo que la velocidad y ese límite se dan juntos a continuación.

Tiempo de mantenimiento y límites de temple al aire para D2, A2, A6, H13 y S7

GradoTemperatura de austenizaciónTiempo de mantenimiento por encima de 1 inSección más grande que aún templa al aire
D21850°F / 1010°C1 hora por pulgada de la sección transversal más pequeña6 in (150 mm)
A21750°F / 955°C1 hora por pulgada5 in (127 mm)
A61550°F / 845°C1 hora por pulgada8 in (200 mm)
H131850°F / 1010°C30 minutos por pulgada12 in (305 mm)
S71725°F / 940°C1 hora por pulgada2 1/2 in (63 mm)

Fuente, permanencia y temple de los mismos capítulos, páginas impresas 35, 42, 51, 53, 59, 60, 66, 67, 72 y 73.

Grados de temple en aceite, temple en agua y alta velocidad

Los grados de temple en aceite y en agua se mantienen durante una fracción del tiempo que necesitan los grados de temple al aire, y la fuente escribe la regla como una adición breve después de que la pieza alcanza la temperatura, en lugar de como una tasa por pulgada. El acero rápido M2 está en el otro extremo de la escala de una manera diferente, porque en la mayoría de los trabajos se mantiene a temperatura no más de uno o dos minutos.

Tiempo de mantenimiento para los grados de temple en aceite, en agua y de alta velocidad

GradoTemperatura de austenizaciónTiempo de mantenimientoMedio de temple
O11500°F / 815°C5 minutos por pulgada de la sección transversal más pequeña, contados desde el momento en que la pieza alcanza la temperaturaAceite
W11425°F / 775°C5 minutos por pulgada de la sección transversal más pequeña, contados desde el momento en que la pieza alcanza la temperaturaAgua con 10% de sal
41401575°F / 855°C5 minutos por pulgada de la sección transversal más pequeña, contados desde el momento en que la pieza alcanza la temperaturaAceite
M2 (alta velocidad)2150-2275°F / 1175-1245°CSin mantenimiento en una sección de 1 in o menos, como máximo un mantenimiento breve de 1 minuto, y un máximo de 5 a 6 minutos en una sección de 6 inAceite hasta 1 a 1 1/2 in, temple rápido en aceite por encima

Fuente, capítulos O1, W1, AISI 4140 y M2, páginas impresas 78, 79, 85, 91 y 95.

El tiempo de mantenimiento del CPM 10V sigue la dureza objetivo

El CPM 10V se describe como tres recetas en la fuente, porque la temperatura de austenización establece el equilibrio entre desgaste y tenacidad. El tiempo de mantenimiento disminuye a medida que esa temperatura aumenta, de 30 minutos por pulgada en la condición más tenaz a 10 minutos por pulgada en la condición de mayor desgaste.

Tiempo de permanencia del CPM 10V según la dureza objetivo

CondiciónDureza, HRCTemperatura de templeTemperatura de revenidoRevenidosPermanencia mínima por pulgada
Tenacidad óptima58 a 601950°F / 1065°C1000 °F / 540 °C2 revenidos30 minutos
Buena tenacidad60 a 622050°F / 1120°C1000 °F / 540 °C2 revenidos20 minutos
Tenacidad adecuada63 a 652150°F / 1175°C1000 °F / 540 °C3 revenidos10 minutos

Fuente, capítulo CPM 10V, página impresa 101. Las cifras de permanencia son por 1 in (25.4 mm) de sección transversal. La fuente empareja cada condición con una nota de desgaste y resistencia: tenacidad óptima con buen desgaste y un buen nivel de resistencia, buena tenacidad con buen desgaste y un nivel de resistencia intermedio, y tenacidad adecuada con desgaste óptimo y un nivel de resistencia máximo.

Los dos tiempos alrededor de la permanencia

El precalentamiento se mantiene durante 10 a 15 minutos, o hasta que la pieza esté calentada uniformemente, antes de que el horno se eleve a la temperatura de austenización. Los capítulos de grados repiten esa cifra para cada grado en esta página.

El revenido se mantiene durante 2 horas por pulgada de la sección transversal más delgada. Los grados de alta aleación requieren un segundo revenido 25°F (14°C) por debajo del primero, con la pieza devuelta a temperatura ambiente entre ambos, y el capítulo de A2 añade que incluso una pieza de 1/4 in es mejor mantenerla durante las 2 horas completas.

Las permanencias prolongadas son el fallo que la fuente advierte con más frecuencia. Los capítulos de A6, H13 y S7 indican que una permanencia prolongada a la temperatura de precalentamiento altera la estructura, el capítulo de M2 indica que la permanencia a la temperatura de austenización debe seguirse rígidamente por la misma razón, y el capítulo de D2 abre su sección de permanencia calificando la regla simple de 1 hora por pulgada como engañosa para piezas pequeñas. Las tablas de reglas generales de esta página existen por esa razón.

Tabla de tiempos de permanencia para acero para herramientas, PDF imprimible Un PDF con las tablas de tiempos de permanencia para los grados de temple al aire, temple en aceite, temple en agua y alta velocidad de esta página, impresas a partir de las tablas de la fuente, con nuestros datos de contacto.
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Antes de tratar térmicamente

Los grados de esta página se suministran recocidos, lo cual se describe en la condición recocida del acero para herramientas página. Las temperaturas de precalentamiento y austenización para una lista más amplia de grados están en la tabla de temple y revenido del acero para herramientas, la práctica de permanencia en la etapa de revenido está en la Tabla de revenido del acero para herramientas, y las temperaturas de recocido suave están en la tabla de temperaturas de recocido y normalizado para acero para herramientas. Para los grados en sí, consulte las acero para herramientas D2, acero para herramientas A2, acero para herramientas H13, acero para herramientas S7, acero para herramientas O1 y acero para herramientas M2 páginas, y para 4140 consulte sus propiedades y tratamiento térmico página.

Datos de referencia recopilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, 2ª edición, Hanser), secciones de tiempos de permanencia de los capítulos 5 a 14 y 21.