Guía de tratamiento térmico del acero para herramientas W1

El ciclo de temple en agua del W1

El W1 es el más simple de los aceros para herramientas listados en la fuente y el más antiguo de los grados que aún se venden. El ciclo a continuación es el que la fuente establece para él. Cada temperatura y tiempo en la tabla están impresos allí, incluida la velocidad de permanencia y el medio de temple, de modo que un taller puede procesar una pieza directamente desde esta página.

Precalentamiento, austenización, temple y revenido para el W1

Fuente, Heat Treating W1 Tool Steel, páginas impresas 93 a 97.

The W1 chapter gives the austenitizing temperature as 1425 °F (775 °C). The heat treating reference information for the same grade on printed page 199 gives 1475 °F (800 °C). Both figures are printed in the source and both are shown here as published.

Por qué el temple es en agua con sal

El W1 se templa en agua, y la fuente añade 10% de sal a esa agua. La sal recubre la pieza mientras se enfría, lo que reduce la cascarilla y uniforma la dureza en toda la superficie. El agua sola hierve contra el acero caliente, forma una capa de vapor que aleja el agua de la cara y deja los puntos blandos donde la austenita nunca alcanzó la martensita. La pieza se enfría a 125 a 150 °F (52 a 65 °C) y se reviene de inmediato.

Dos prácticas acompañan al temple. El agua debe agitarse durante todo el proceso, y una sección plana debe entrar al tanque de canto en lugar de plana para que ambas caras se enfríen en el mismo momento. Unos pocos milisegundos de diferencia entre las dos caras bastan para deformar la pieza. Los grados de temple en agua son los más expuestos al agrietamiento y al crecimiento en el temple, y aquí es donde ocurre.

Revenido del W1

La fuente da un revenido a 350 °F (175 °C) durante 2 horas por pulgada de sección transversal, y un segundo revenido 25 °F (14 °C) más bajo para piezas con detalles finos o que van a servicio severo. El W1 normalmente no necesita el segundo revenido. La dureza se compra con tenacidad a lo largo de toda la tabla, por lo que el revenido se elige según lo que la herramienta debe hacer y no solo por la última columna.

Dureza que deja cada temperatura de revenido

Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para el W1, página impresa 199, leída contra la tabla del grupo de temple en agua en la página impresa 142.

Las dos tablas de la fuente difieren en dos líneas. La tabla de referencia en la página 199 imprime 300 °F (150 °C) a 65 HRC y 400 °F (205 °C) a 62 HRC. La tabla de selección en la página 142 imprime los mismos dos revenidos a 64 HRC y 61 HRC, y marca 300 °F (150 °C) como el revenido óptimo para el grado.

Composición química de los grados de temple en agua

Ambos grados de temple en agua están impresos en un solo bloque en la fuente. El W1 contiene 1.05% de carbono, 0.25% de manganeso y 0.20% de silicio, y el W2 contiene 0.95% de carbono con 0.20% de vanadio. Las líneas de cromo, molibdeno, tungsteno, cobalto y azufre se dejan vacías para ambos. Estos son aceros para herramientas al carbono simples, por lo que se mecanizan fácilmente en condición recocida y por lo que son los menos tolerantes al temple. La fuente señala que el W1 tiene la misma composición química básica que el AISI 1095 y que la diferencia entre ambos radica en las reglas de fabricación, sobre todo el control del tamaño de grano en la barra recocida.

La condición en que llega el acero decide cuánto de este ciclo importa. El W1 se suministra recocido, mecanizado con sobremedida, y el temple lleva la pieza de vuelta a la dureza de la tabla de revenido y no más allá.

Para qué se usa el grado

Los grados de temple en agua endurecen en una capa superficial poco profunda en lugar de a través de la sección. La fuente sitúa la capa a 63 a 65 HRC a unos 0.050 in. (1.27 mm) de profundidad, con un núcleo más blando y tenaz debajo. Esa combinación da el filo más agudo de cualquier acero en el mercado, por lo que los mejores cuchillos de cocina se fabrican con él, y también produce una buena matriz de acuñación. Revenido a 48 a 50 HRC, el mismo acero da un revenido de resorte.

Dos límites acompañan a la tabla. La descarburización y la cascarilla son más prominentes en los grados de temple en agua, por lo que la superficie de la pieza terminada es un sobreespesor de mecanizado en lugar de la dureza que promete la tabla de revenido, y ese asunto varía con la atmósfera del horno del taller que realiza el trabajo. El temple también es lo bastante severo como para que la fuente lo describa como violento. Una pieza se endereza mientras aún está caliente, por encima de 400 °F (205 °C).

Datos de referencia relacionados

La ventana de revenido para los otros grados está en la Tabla de revenido del acero para herramientas, y los mismos grados leídos en el ensayo de impacto están en la Tabla de tenacidad al impacto del acero para herramientas. Los dos grupos que templan más lentamente se describen en las acero para herramientas de temple en aceite y acero para herramientas de temple al aire páginas, y las velocidades de permanencia por sección en toda la gama se recopilan en la Tabla de tiempos de permanencia para acero para herramientas. La condición en la que se compra el acero está en la condición recocida del acero para herramientas página, la composición química de los grados que almacenamos está en la Tabla de composición del acero para herramientas, y los programas que cubren toda la gama están en la tabla de temple y revenido del acero para herramientas.

Datos de referencia recopilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, segunda edición, Hanser). El ciclo proviene del capítulo de W1 en las páginas impresas 93 a 97, la tabla de revenido y la composición química de la información de referencia de tratamiento térmico para W1 en la página impresa 199, y las notas de selección para el grupo de temple en agua de las páginas impresas 142 y 143.