{"id":18513,"date":"2026-09-16T06:18:21","date_gmt":"2026-09-15T22:18:21","guid":{"rendered":"https:\/\/aobosteel.com\/?page_id=18513"},"modified":"2026-10-21T10:48:26","modified_gmt":"2026-10-21T02:48:26","slug":"tool-steel-carbide-types-and-hardness","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/aobosteel.com\/es\/tool-steel-carbide-types-and-hardness\/","title":{"rendered":"Tipos y dureza de los carburos en el acero para herramientas"},"content":{"rendered":"

Tipos y dureza de los carburos en el acero para herramientas<\/h1>\n\n\n\n

Las part\u00edculas que aportan la resistencia al desgaste de un acero para herramientas son los carburos de aleaci\u00f3n, y cada tipo tiene su propia qu\u00edmica, estructura cristalina y dureza. Esta p\u00e1gina enumera los carburos que se encuentran en los aceros para herramientas de trabajo en fr\u00edo y r\u00e1pidos, la dureza que alcanza cada uno, el contenido de aleaci\u00f3n que lo produce y la manera en que el tipo, el tama\u00f1o y la distribuci\u00f3n de los carburos determinan lo que soportar\u00e1 la herramienta terminada.<\/p>\n\n\n\n

Tipos de carburos, estructura cristalina y dureza<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Los carburos se presentan en la notaci\u00f3n MxCy utilizada para los carburos complejos, donde el lado met\u00e1lico es una mezcla rica en un elemento en lugar de un compuesto puro. La l\u00ednea de la martensita es la matriz endurecida en la que se encuentran los carburos, mostrada a escala.<\/p>\n\n\n\n

Carburo<\/th>Elemento principal<\/th>Carburo puro<\/th>Sistema cristalino<\/th>Par\u00e1metros de red<\/th>Dureza<\/th><\/tr><\/thead>
MC<\/td>Niobio<\/td>NbC<\/td>C\u00fabica centrada en las caras<\/td>a = 4.47 \u00c5<\/td>2300 HV<\/td><\/tr>
MC<\/td>Vanadio<\/td>V4C3<\/td>C\u00fabica<\/td>a = 4.16 \u00c5<\/td>2000 HV<\/td><\/tr>
M2C<\/td>Molibdeno<\/td>Mo2C<\/td>Hexagonal<\/td>a = 3.01 \u00c5, c = 4.74 \u00c5<\/td>1800 HV<\/td><\/tr>
M7C3<\/td>Cromo<\/td>Cr7C3<\/td>Hexagonal<\/td>a = 13.90 \u00c5, c = 4.52 \u00c5<\/td>1600 HV<\/td><\/tr>
M6C<\/td>Tungsteno o molibdeno<\/td>Fe3Mo3C<\/td>C\u00fabica<\/td>a = 11.12 \u00c5<\/td>1500 HV<\/td><\/tr>
M3C<\/td>Hierro<\/td>Fe3C<\/td>Ortorr\u00f3mbica<\/td>a = 5.06 \u00c5, b = 6.74 \u00c5, c = 4.50 \u00c5<\/td>1100 HV<\/td><\/tr>
Martensita<\/td>Referencia de la matriz<\/td>Acero con 0,8 % C<\/td>Tetragonal<\/td>a = 2.85 \u00c5, c = 2.95 \u00c5<\/td>900 HV<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Fuente: Tool Steels, Properties and Performance (R. A. Mesquita, CRC Press), Tabla 5.2, que recopila los valores de las referencias de cristalograf\u00eda y dureza all\u00ed indicadas. Los par\u00e1metros de red son valores a temperatura ambiente para el carburo puro.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00e9 elemento retiene su carbono con mayor fuerza<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La energ\u00eda libre de formaci\u00f3n ordena los elementos formadores de carburos. Un valor m\u00e1s bajo significa que el elemento extrae el carbono de la soluci\u00f3n con m\u00e1s fuerza, por lo que el carburo se forma antes y se disuelve menos durante la austenizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Elemento<\/th>Carburo<\/th>Energ\u00eda libre de formaci\u00f3n (kJ por mol de C)<\/th><\/tr><\/thead>
Titanio<\/td>TiC<\/td>−170<\/td><\/tr>
Niobio<\/td>NbC<\/td>−135<\/td><\/tr>
Vanadio<\/td>VC<\/td>−42<\/td><\/tr>
Tungsteno<\/td>WC<\/td>−35<\/td><\/tr>
Cromo<\/td>Cr7C3<\/td>−33<\/td><\/tr>
Cromo<\/td>Cr23C6<\/td>−20<\/td><\/tr>
Molibdeno<\/td>Mo2C<\/td>−5<\/td><\/tr>
Hierro<\/td>Fe3C<\/td>+15<\/td><\/tr>
Manganese<\/td>Mn3C<\/td>+20<\/td><\/tr>
Cobalt<\/td>Co2C<\/td>+35<\/td><\/tr>
N\u00edquel<\/td>Ni3C<\/td>+65<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Fuente: Tool Steels, Properties and Performance (R. A. Mesquita, CRC Press), Figura 3.10. Los valores corresponden a temperatura ambiente y 1 % de actividad del metal, expresados por mol de carbono. Cuanto menor es el valor, m\u00e1s fuerte es el carburo.<\/p>\n\n\n\n

Interpretaci\u00f3n de la clasificaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n

El orden explica el comportamiento en el taller de estos aceros. Los carburos de cromo son los m\u00e1s f\u00e1ciles de disolver, el molibdeno le sigue, y los carburos MC son los que m\u00e1s resisten la disoluci\u00f3n, con el carburo de niobio por encima del carburo de vanadio. Por eso una matriz de D2 puede austenizarse en el rango habitual y seguir llena de carburos de cromo, mientras que los carburos de vanadio de un acero r\u00e1pido necesitan temperaturas cercanas al s\u00f3lido para entrar en soluci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Se derivan dos consecuencias para la herramienta terminada. Los carburos que permanecen sin disolver sostienen la resistencia al desgaste, y los carburos que se disuelven alimentan la respuesta al revenido, lo que eleva la dureza despu\u00e9s del revenido. El equilibrio entre ambos lo fija la temperatura de austenizaci\u00f3n, y el efecto de esa temperatura sobre la disoluci\u00f3n de carburos<\/a> se desarrolla en la p\u00e1gina de austenizaci\u00f3n del D2.<\/p>\n\n\n\n

Cu\u00e1ndo permanece un carburo en el acero<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Una adici\u00f3n de aleaci\u00f3n se disuelve en la austenita solo hasta un l\u00edmite. Todo lo que supera ese l\u00edmite permanece como carburo no disuelto<\/a>, que es como los carburos resistentes al desgaste sobreviven al tratamiento t\u00e9rmico. Con 1% C, los l\u00edmites aproximados son estos.<\/p>\n\n\n\n

Elemento<\/th>Permanece en soluci\u00f3n hasta aproximadamente<\/th>El exceso forma<\/th><\/tr><\/thead>
Tungsteno<\/td>3% W<\/td>M6C<\/td><\/tr>
Molibdeno<\/td>3% Mo<\/td>M2C y M6C<\/td><\/tr>
Vanadio<\/td>0.5% V<\/td>MC<\/td><\/tr>
Niobio<\/td>0.01% Nb<\/td>MC<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Fuente: Tool Steels, Properties and Performance (R. A. Mesquita, CRC Press), Secci\u00f3n 5.3.2. Los l\u00edmites disminuyen a medida que aumenta el contenido de carbono, porque el carbono compite con los elementos de aleaci\u00f3n por los mismos sitios en soluci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00e9 carburos aparecen en cada grado<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las familias a continuaci\u00f3n cubren los aceros para herramientas de suministro normal. El contenido de carburos<\/a> indicado corresponde a la condici\u00f3n endurecida y revenida a la dureza de trabajo habitual.<\/p>\n\n\n\n

Grado<\/th>Tipo<\/th>Contenido de carburos en la herramienta terminada<\/th>Tipo de carburo<\/th><\/tr><\/thead>
Aceros para trabajo en fr\u00edo<\/a><\/td><\/tr>
O1<\/a>, O2<\/a><\/td>Temple en aceite<\/td>Pr\u00e1cticamente ninguno. La martensita revenida sostiene por s\u00ed sola la resistencia al desgaste.<\/td>Fe3C del revenido, sin part\u00edculas sin disolver<\/td><\/tr>
A2<\/a><\/td>Temple al aire, aleaci\u00f3n media<\/td>Bajo. El 5 % de Cr y el 1 % de C permanecen mayormente en soluci\u00f3n a las temperaturas normales de temple.<\/td>M7C3<\/td><\/tr>
DC53<\/a> y grados con 8 % de Cr<\/td>Temple al aire, 8 % de Cr<\/td>Carburos m\u00e1s finos y menos numerosos que en el D2, por lo que la tenacidad es mayor y la microestructura se pule mejor.<\/td>M7C3<\/td><\/tr>
D2<\/a><\/td>Alto cromo, 12 % de Cr<\/td>Alrededor de 13 % en volumen en el estado endurecido y revenido, y el carburo m\u00e1s com\u00fan en el acero para herramientas de trabajo en fr\u00edo.<\/td>M7C3<\/td><\/tr>
D3<\/a>, D6<\/a><\/td>Alto carbono, alto cromo<\/td>Hasta aproximadamente 20 % en volumen. El m\u00e1s resistente a la abrasi\u00f3n de los grados de trabajo en fr\u00edo y el menos tenaz.<\/td>M7C3<\/td><\/tr>
Aceros r\u00e1pidos<\/a><\/td><\/tr>
M2<\/a>, M42<\/a><\/td>Acero r\u00e1pido al molibdeno<\/td>Hasta aproximadamente 15 % en volumen. En los grados al molibdeno, el eut\u00e9ctico M2C es metaestable y se convierte en M6C.<\/td>MC con M6C<\/td><\/tr>
T1, T15<\/td>Acero r\u00e1pido al tungsteno<\/td>Hasta aproximadamente 15 % en volumen. Los grados al tungsteno forman M6C directamente durante la solidificaci\u00f3n.<\/td>MC con M6C<\/td><\/tr>
Grados PM<\/td>pulvimetalurgia<\/td>Los mismos tipos de carburos que los grados convencionales de la misma composici\u00f3n qu\u00edmica, de dos a diez veces m\u00e1s finos y distribuidos uniformemente<\/a>.<\/td>MC con M6C<\/td><\/tr>
Aceros para trabajo en caliente y para moldes<\/a><\/td><\/tr>
H13<\/a>, H11<\/a>, P20<\/a><\/td>Trabajo en caliente y molde de pl\u00e1stico<\/td>Dise\u00f1ados sin carburos grandes sin disolver. Las adiciones de aleaci\u00f3n se sit\u00faan cerca del l\u00edmite de solubilidad y act\u00faan mediante precipitados finos durante el revenido.<\/td>Carburos y nitruros secundarios finos<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Fuentes: Tool Steels, Properties and Performance (R. A. Mesquita, CRC Press), secciones 3.3 y 5.3, y la comparaci\u00f3n de microestructuras en las figuras 5.14 y 3.25.<\/p>\n\n\n\n

La cantidad, el tama\u00f1o y la distribuci\u00f3n determinan la resistencia al desgaste<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tres factores deciden el comportamiento de una poblaci\u00f3n de carburos, y se definen en dos etapas distintas. La cantidad y el tipo provienen de la composici\u00f3n qu\u00edmica del grado, y el tama\u00f1o y la distribuci\u00f3n provienen de la forma en que se fabric\u00f3 el acero.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00e9 hacen los tres factores<\/h3>\n\n\n\n

Cantidad. M\u00e1s carburo significa mejor resistencia al desgaste y menor tenacidad. El l\u00edmite pr\u00e1ctico es de alrededor del 15 % en volumen en los grados normales, con un 20 % en volumen como m\u00e1ximo observado en los aceros suministrados. Por encima de eso, la microestructura se vuelve tan fr\u00e1gil que el lingote no se puede forjar ni laminar.<\/p>\n\n\n\n

Tama\u00f1o. Los carburos gruesos resisten mejor la abrasi\u00f3n gruesa, porque las part\u00edculas abrasivas ya no pueden cortar la matriz sin encontrar una fase dura de tama\u00f1o comparable. Los carburos finos son adecuados para el desgaste adhesivo y el pulido, donde una part\u00edcula gruesa act\u00faa como iniciador de grietas o se arranca de la superficie. Esa es la compensaci\u00f3n pr\u00e1ctica detr\u00e1s de grados para desgaste abrasivo<\/a> situados en un extremo de la escala y grados para desgaste adhesivo<\/a> en el otro.<\/p>\n\n\n\n

Distribuci\u00f3n. El mismo volumen de carburo funciona mucho mejor cuando est\u00e1 distribuido uniformemente. Un acero fabricado por pulvimetalurgia<\/a> mantiene sus carburos de dos a diez veces m\u00e1s finos que un grado colado de forma convencional con id\u00e9ntica composici\u00f3n qu\u00edmica, lo que aumenta la tenacidad y la pulibilidad sin modificar la composici\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

Una sola comparaci\u00f3n de la fuente muestra c\u00f3mo el tipo supera al volumen. Un acero experimental con 10 % de V que contiene alrededor de 15 % en volumen de carburos MC se desgasta menos que el D6 que contiene alrededor de 20 % en volumen de carburos M7C3 bajo abrasi\u00f3n con papel de lija grueso, porque el MC es aproximadamente el doble de duro que el M7C3. La resistencia al desgaste aumenta con la dureza del carburo antes de aumentar con el volumen de carburo.<\/p>\n\n\n\n

El contenido de carbono determina la dureza que puede alcanzar un acero para herramientas, pero la estructura en la que se encuentra el carbono decide cu\u00e1nto de ella se aprovecha.<\/p>\n\n\n\n

\"Hardness
Fig. 11.3. Dureza de tres estructuras — martensita, perlita y carburo esferoidizado en ferrita — en función del contenido de carbono, leída en las escalas Vickers y Rockwell C. El extremo de alto carbono de la curva de martensita es ancho porque la austenita retenida baja la dureza, que es la misma razón por la que un acero para herramientas de alto carbono se templa dos veces. La estructura de carburo esferoidizado es la más blanda de las tres y corresponde al estado recocido en el que se entrega el acero. Fuente: E. Essadiqi, Tool Steels, in Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies (G.E. Totten, ed.), CRC Press, 2006, Fig. 11.3.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Los carburos son la mitad de part\u00edculas de la microestructura<\/h2>\n\n\n\n

Un acero para herramientas se interpreta mejor como una matriz endurecida m\u00e1s una poblaci\u00f3n de part\u00edculas. La matriz determina la resistencia y la respuesta al revenido, y las part\u00edculas determinan la resistencia al desgaste abrasivo. Los grados construidos en torno a cada lado de esa divisi\u00f3n, con clasificaciones de dureza y desgaste, se recopilan en el tabla de propiedades del acero para herramientas<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

El carburo de niobio es el m\u00e1s duro y el menos utilizado<\/h2>\n\n\n\n

El niobio forma el carburo m\u00e1s duro de la tabla y comienza a formarlo con una adici\u00f3n de una fracci\u00f3n de un porcentaje, por lo que funciona en grados con muy poco margen de aleaci\u00f3n. La mayor\u00eda de los aceros para herramientas se desarrollaron antes de que el niobio estuviera ampliamente disponible, y la fuente lo trata m\u00e1s como una direcci\u00f3n prometedora que como una pr\u00e1ctica actual.<\/p>\n\n\n\n

Los aceros para moldes van en la direcci\u00f3n opuesta<\/h2>\n\n\n\n

Los aceros para moldes de pl\u00e1stico se dise\u00f1an sin carburos grandes sin disolver, porque cada part\u00edcula es un defecto de pulido potencial y una l\u00ednea de ataque. C\u00f3mo se manifiesta eso en el acabado superficial, incluidos los grados que intercambian maquinabilidad por pulibilidad, se trata en la gu\u00eda de pulido y texturizado<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

La pulvimetalurgia cambia el tama\u00f1o, no el tipo<\/h2>\n\n\n\n

Un grado PM conserva la qu\u00edmica de carburos de su equivalente convencional y solo mejora la distribuci\u00f3n. Si la cuesti\u00f3n es el desgaste frente a un abrasivo fino o la pulibilidad, el PM la responde. Si la cuesti\u00f3n es la abrasi\u00f3n gruesa, la qu\u00edmica la responde.<\/p>\n\n\n\n

Confirmar antes de cotizar<\/h3>\n\n\n\n

La composici\u00f3n, el tipo de carburo y el volumen de carburos son solo de referencia general. Los valores reales var\u00edan seg\u00fan la norma, la acer\u00eda, el n\u00famero de colada y el tratamiento t\u00e9rmico, y el temperatura de austenizaci\u00f3n<\/a> por s\u00ed solo puede disolver o retener una fracci\u00f3n visible de la poblaci\u00f3n de carburos. Confirme con el certificado de ensayo del material (MTC) o contacte a Aobo Steel.<\/p>\n\n\n\n

P\u00e1ginas de referencia relacionadas<\/h3>\n\n\n\n

Tabla de composici\u00f3n del acero para herramientas<\/a> \u00b7 Buscador de materiales de acero para herramientas<\/a> \u00b7 C\u00f3mo seleccionar aceros para herramientas<\/a> \u00b7 Tabla de clasificaci\u00f3n de maquinabilidad del acero para herramientas<\/a> \u00b7 Cat\u00e1logo de aceros para herramientas<\/a> \u00b7 Grados equivalentes de acero para herramientas<\/a><\/p>\n\n\n\n

Fuentes: Tool Steels, Properties and Performance (R. A. Mesquita, CRC Press, 2017), tabla 5.2, figura 3.10 y secciones 3.3 y 5.3. Valores contrastados con las micrograf\u00edas y los datos de desgaste de los mismos cap\u00edtulos. Datos de referencia solo para comparaci\u00f3n. Confirme el grado y el tratamiento t\u00e9rmico con su taller de herramientas y la hoja de datos de la acer\u00eda antes de la producci\u00f3n. Aobo Steel suministra acero para herramientas en condici\u00f3n recocida o preendurecida.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tool Steel Carbide Types and Hardness The particles that carry the wear resistance of a tool steel are alloy carbides, and every type has its own chemistry, crystal structure and hardness. 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