Acero para herramientas S1: alta tenacidad para aplicaciones de impacto

El acero para herramientas S1 es un material resistente a los impactos. Su principal característica es su excepcional tenacidad, lo que lo hace altamente resistente a las cargas de impacto. Comprender sus propiedades le ayudará a determinar si se adapta correctamente a sus necesidades de fabricación.

1. Composición química y microestructura

La composición química típica (peso %) del acero S1 se encuentra dentro de estos rangos:

• Carbono (C):40% – 0.55%
• Silicio (Si):15% – 1.20%
• Manganeso (Mn):10% – 0.40%
• Cromo (Cr):00% – 1.80%
• Tungsteno (W):50% – 3.00%
• Molibdeno (Mo):hasta 0,50%
• Vanadio (V):15% – 0.30%

El contenido medio de carbono es clave. Un endurecimiento adecuado ayuda a crear una microestructura (matriz de martensita baja en carbono con carburos finamente dispersos) que proporciona la alta tenacidad, excelente resistencia a la fractura, buena resistencia mecánica y adecuada resistencia al desgaste características del S1, especialmente en condiciones de impacto.

2. Tratamiento térmico y dureza

El S1 es un acero para herramientas de temple en aceite. El tratamiento térmico es fundamental para obtener las propiedades deseadas.

2.1 Austenitización y temple

El acero se calienta a una temperatura de austenización específica (p. ej., 925 °C) y luego se templa en aceite para lograr su endurecimiento. Los elementos de aleación, como el cromo y el tungsteno, proporcionan una buena templabilidad, superior a la de los grados de endurecimiento en agua, lo que permite un endurecimiento eficaz incluso en secciones medianas.

2.2 Templado

El revenido posterior al temple es crucial. Este paso ajusta la dureza final y aumenta significativamente la tenacidad, logrando el equilibrio necesario para un buen rendimiento.

2.3 Dureza

El rango de dureza típico para S1 después del tratamiento térmico adecuado es 40-60 HRC (Dureza Rockwell C). La dureza exacta depende de los parámetros específicos de austenización y revenido utilizados.

2.4 Alivio del estrés

Recomendamos un templado para aliviar tensiones en los componentes que se sometan a un mecanizado o soldadura importantes para minimizar las tensiones residuales y evitar posibles distorsiones o grietas.

3. Propiedades clave y rendimiento

La característica más destacada del S1 es su excelente resistencia a los impactos. Sus principales características de rendimiento incluyen:

• Tenacidad: Muy alto, ubicándose entre los más altos en aceros para herramientas.
• Resistencia al desgaste: Generalmente de bajo a medio en comparación con los grados de alto desgaste como los aceros para herramientas de las series O o D.
• Resistencia a la compresión: S1 (junto con S5) ofrece una buena combinación de resistencia a la compresión y resistencia a los golpes, lo que puede resultar ventajoso en operaciones de conformado en frío en comparación con S7.

4. Aplicaciones

Debido a su alta tenacidad y resistencia al impacto, el acero para herramientas S1 se utiliza comúnmente para:

• Cinceles de cincel, cinceles de mano
• Cortadores de tubos circulares
• Pasadores de deriva, pasadores de expulsión
• Pinzas
• Mandriles
• Golpes
• Juegos de remaches
• Hojas de destornillador
• Cuchillas de tijera
• Sellos
• Herramientas de seguimiento

También es adecuado para moldes de tamaño pequeño a mediano donde la tenacidad es el requisito principal y para algunas aplicaciones de punzonado o cizallamiento en caliente que necesitan una resistencia al calor moderada.

El acero S1 puede someterse a carburación para mejorar la resistencia al desgaste en aplicaciones específicas. Este proceso añade carbono a la capa superficial, creando una capa exterior más dura, manteniendo la tenacidad del núcleo.

5. Consideraciones y alternativas

Es importante tener en cuenta que el acero para herramientas S1 es menos común en el mercado actual que otros grados resistentes a impactos como el S7. Podría ser necesario explorar materiales alternativos según la disponibilidad y los requisitos específicos de su aplicación. Sin embargo, comprender el perfil técnico del S1 proporciona un sólido punto de referencia para la evaluación.