Acero para herramientas de trabajo en caliente 4CrMnSiMoV

El acero para herramientas de trabajo en caliente 4CrMnSiMoV es un acero para herramientas de baja aleación versátil que se utiliza principalmente para matrices de forja de trabajo en caliente, especialmente para secciones grandes. Acero AoboCon nuestra amplia experiencia en la forja de acero para herramientas, reconocemos el valor que este grado aporta a las aplicaciones exigentes.

1. Composición química del acero para herramientas 4CrMnSiMoV

Comprender la composición química precisa es crucial para el rendimiento. Si bien las normas específicas pueden presentar ligeras variaciones, el rango típico de composición del acero para herramientas de trabajo en caliente 4CrMnSiMoV es:

• Carbono (C): 0.35% – 0.45%
• Silicio (Si): 0.80% – 1.20% 
• Manganeso (Mn): 0.80% – 1.10%
• Cromo (Cr): 1.30% – 1.50%
• Molibdeno (Mo): 0.40% – 0.60%
• Vanadio (V): 0.20% – 0.40%
• Fósforo (P): ≤0.030%
• Azufre (S): ≤0.030%

2. Propiedades del acero para herramientas 4CrMnSiMoV

4CrMnSiMoV ofrece un equilibrio sólido de propiedades esenciales para herramientas de trabajo en caliente:

• Alta resistencia al calor: Mantiene la resistencia de manera efectiva a temperaturas de funcionamiento elevadas.
• Buena resistencia al desgaste: Los elementos de aleación proporcionan resistencia contra la abrasión durante el conformado.
• Buena tenacidad al impacto: Resiste las cargas de impacto habituales en la forja. Su tenacidad se considera generalmente superior a la del 5CrMnSiMoV.
• Buena resistencia al temple: Resiste el ablandamiento durante la exposición prolongada al calor dentro de su rango de trabajo.
• Buena resistencia a la fatiga térmica: Maneja bien los ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.
• Buena templabilidad: Logra una dureza efectiva mediante temple, incluso en secciones de mayor tamaño.
• Trabajabilidad: Adecuado tanto para procesos de forja en caliente como para procesos de mecanizado en frío posteriores.

3. Pautas de tratamiento térmico del acero para herramientas 4CrMnSiMoV

Correcto tratamiento térmico Es fundamental para aprovechar al máximo el potencial del acero para herramientas de trabajo en caliente 4CrMnSiMoV. Nuestra experiencia guía los siguientes procedimientos típicos:

3.1 Forja

• Temperatura inicial: 1050°C – 1150°C
• Temperatura de acabado: Por encima de 850°C
• Enfriamiento: El enfriamiento lento tras el forjado es esencial para evitar el agrietamiento. Para piezas forjadas de gran tamaño, se recomienda un enfriamiento controlado en un horno a unos 600 °C. A menudo es necesario un precalentamiento a 800-900 °C.

3.2 Recocido (isotérmico)

• Objetivo: Suavizado para mejorar la maquinabilidad.
• Proceso: Calentar a 840-860 °C (mantener durante 2 a 4 horas), enfriar en el horno a 700-720 °C (mantener durante 3 a 5 horas), enfriar en el horno a <550 °C y luego enfriar al aire.
• Dureza resultante: Típicamente ≤241 HBW.

3.3 Enfriamiento

1. Temperatura: Depende del tamaño del dado.
   
   • Matrices grandes: 870-900 °C
   • Matrices medianas/pequeñas: 900-930 °C
2. Medio: Generalmente, enfriamiento con aceite.

3.4 Revenido

1. Objetivo: Alivia el estrés y consigue la dureza y tenacidad deseadas.
2. Temperatura y dureza: Varía según la aplicación y el tamaño:
   
   • Matrices de forja pequeñas: Temple a 470-610 °C para 44-49 HRC.
   • Matrices de forja medianas: Temple a 610-630 °C para 41-44 HRC.
   • Matrices de forja de gran tamaño: temple a 630-660 °C para 38-42 HRC.
   • Nota: Se emplean ciclos de revenido específicos (por ejemplo, 490-540 °C para piezas de trabajo, 620-660 °C para colas de milano) para aliviar la tensión y estabilizar la estructura, dependiendo de la sección de la matriz.

4. Aplicaciones

Este acero es una opción confiable para diversos componentes de herramientas de trabajo en caliente:

• Matrices de forja de martillos grandes y medianos
• Moldes de forja a presión
• Matrices de calibración
• Matrices de forja planas
• Matrices de doblado
• Matrices de biela
• Matrices de viga del eje delantero
• Matrices de engranajes
• Matrices de extrusión en caliente
• Algunos moldes de plástico requieren una buena resistencia al calor.

5. Comparación con otros grados

• frente a 5CrMnSiMoV: Se considera una mejora debido al menor contenido de carbono, lo que genera una mayor tenacidad y al mismo tiempo mantiene una buena resistencia.
• vs. 5CrNiMo: Ofrece mayor resistencia a altas temperaturas, templabilidad, resistencia al revenido y a la fatiga térmica. Su tenacidad al impacto es comparable, aunque potencialmente ligeramente inferior. En ocasiones se utiliza como sustituto del 5CrNiMo.

6. Suministro y normas

Los nombres comerciales pueden variar. En Aobo Steel, suministramos 4CrMnSiMoV según estándares reconocidos, como GB/T, y ofrecemos certificación completa del material para garantizar que reciba exactamente lo que especifica. Confíe en proveedores de confianza como nosotros para garantizar la calidad y consistencia del material.

Conclusión

El 4CrMnSiMoV es un acero para herramientas de trabajo en caliente de eficacia probada que ofrece una combinación fiable de resistencia, tenacidad y resistencia al calor y al desgaste. Una selección y un tratamiento térmico adecuados, adaptados a la aplicación específica, son cruciales para maximizar el rendimiento.

Con más de 20 años de experiencia en forja, Aobo Steel posee un profundo conocimiento de materiales como el 4CrMnSiMoV. Contáctenos para hablar sobre sus necesidades.