Propiedades del acero para herramientas de trabajo en caliente 6Cr4Mo3Ni2WV (CG2)

El acero para herramientas 6Cr₄Mo₃Ni₂WV, también conocido como CG2, es un acero de matriz de alta resistencia desarrollado para aplicaciones exigentes. Es un acero versátil para matrices, apto tanto para procesos de trabajo en frío como en caliente.

1. Composición química del acero para herramientas 6Cr4Mo3Ni2WV

El rendimiento del acero 6Cr₄Mo₃Ni₂WV depende de la composición específica de su aleación. Si bien existen ligeras variaciones entre diferentes normas o fuentes, un rango típico de composición (fracción másica, 1TP₃T) es:

• Carbono (C): 0.55 – 0.64%
• Silicio (Si): ≤0.40%
• Manganeso (Mn): ≤0.40%
• Fósforo (P): ≤0.030%
• Azufre (S): ≤0.030%
• Cromo (Cr): 3.80 – 4.30% 
• Molibdeno (Mo): 2.80 – 3.30% 
• Níquel (Ni): 1.80 – 2.20% 
• Tungsteno (W): 0.90 – 1.30% 
• Vanadio (V): 0.90 – 1.30%

Los elementos de aleación clave aportan beneficios específicos:

• Níquel (Ni): Añadido para fortalecer la matriz de acero, mejorando la tenacidad y el rendimiento a altas temperaturas.
• Molibdeno (Mo): Sustituye parcialmente al tungsteno (W) para ayudar a reducir la segregación de carburo.

Es importante confirmar la especificación exacta requerida para su aplicación.

2. Propiedades y características del acero para herramientas 6Cr4Mo3Ni2WV

El acero 6Cr4Mo3Ni2WV (CG2) proporciona un equilibrio adecuado entre resistencia y tenacidad a la fractura.

• Alta resistencia: Adecuado para herramientas y matrices que operan bajo cargas pesadas.
• Buena tenacidad: Proporciona resistencia a la fractura.
• Versatilidad: Se puede utilizar como sustituto de Acero para herramientas 3Cr2W8V en ciertas aplicaciones de matrices de forja, a menudo proporcionando ventajas económicas.
• Tratamiento de superficie: El rendimiento se puede mejorar aún más mediante tratamientos de superficie, como la carbonitruración (también conocida como nitruración blanda), que aumenta la resistencia al desgaste y extiende la vida útil de la matriz.

Datos de propiedades mecánicas (valores de ejemplo, las condiciones específicas del tratamiento térmico pueden variar):

• Resistencia a la tracción (Rm): ~1530 MPa
• Límite elástico (Rp0,2): ~820 MPa
• Tenacidad a la fractura (KIC, temperatura ambiente): ~18,0 MPa√m
• Dureza (post temple y revenido): Puede variar significativamente según la temperatura de templado (por ejemplo, los rangos observados van desde ~119 HBW a ~391 HBW).

3. Tratamiento térmico del acero para herramientas 6Cr4Mo3Ni2WV

Adecuado tratamiento térmico es fundamental para lograr las propiedades deseadas para 6Cr4Mo3Ni2WV.

• Recocido: Calentar a 860 °C, luego enfriar el horno a 740 °C y mantener la temperatura. Continuar enfriando el horno a ≤400 °C, seguido de enfriamiento por aire.
• Endurecimiento: Precalentar (por ejemplo, 800 °C), calentar a temperatura de austenización (por ejemplo, 1120 °C en un baño de sal), enfriar (normalmente en aceite), seguido de revenido (por ejemplo, 420 °C, 1 hora; se recomienda revenido doble).

Es fundamental controlar con precisión la temperatura durante el tratamiento térmico. El sobrecalentamiento puede generar microestructuras indeseables, como martensita alineada y crecimiento de grano, que afectan negativamente el rendimiento.

4. Aplicaciones del acero para herramientas 6Cr4Mo3Ni2WV

Las propiedades del acero para herramientas 6Cr4Mo3Ni2WV lo hacen adecuado para una variedad de aplicaciones exigentes de herramientas y matrices:

• Trabajo en caliente:
  
  • Matrices de forja en caliente
  • Punzones para tornillos y remaches calientes
  • Núcleos para fundición a presión a alta temperatura (aleaciones ligeras)
  • Moldes de extrusión en caliente
• Trabajo en frío:
  
  • Matrices para trabajo en frío
  • Moldes y matrices bajo carga pesada
  • Cinceles neumáticos

Su equilibrio entre resistencia y tenacidad lo convierte en una buena opción donde se requiere resistencia tanto al desgaste como a la fractura.

5. Consideraciones importantes

Si bien se trata de un acero capaz, una implementación exitosa requiere atención a:

• Maquinabilidad: La dureza recocida puede ser relativamente alta, lo que puede requerir ajustes en los procesos de mecanizado.
• Procesamiento en caliente: El acero puede ser susceptible a grietas internas durante el trabajo en caliente si los parámetros no se controlan cuidadosamente. Este es un factor que debe controlarse durante el proceso de forja o fabricación.
• Adecuación de la aplicación: Aunque a veces se utiliza como alternativa a Acero para herramientas 3Cr2W8VPuede presentar vulnerabilidades similares, como el agrietamiento, en condiciones específicas de alta tensión. Es necesario un análisis minucioso de las cargas, temperaturas y mecanismos de desgaste de la aplicación prevista.

En Aobo Steel, contamos con una amplia experiencia con aceros para herramientas, como el acero 6Cr4Mo3Ni2WV. Contáctenos para hablar sobre sus necesidades específicas y asegurarse de seleccionar el material óptimo para su aplicación.