Acero para herramientas 7CrSiMnMoV: una guía completa

El acero para herramientas 7CrSiMnMoV, a menudo denominado acero CH-1, es un acero de baja aleación para matrices de trabajo en frío que se ha ganado una excelente reputación en la industria por sus excepcionales cualidades. ¿Qué lo hace especial? Es especialmente adecuado para el temple a la llama, ofreciendo una excelente templabilidad, un amplio rango de temperaturas de temple y una baja tendencia al sobrecalentamiento. Esto significa que se mantiene estable durante el tratamiento térmico con una deformación mínima, una ventaja significativa para los fabricantes que buscan fiabilidad y precisión.

1. Composición química del acero para herramientas 7CrSiMnMoV

• Carbono (C): 0.65 – 0.75%
• Silicio (Si): 0.85 – 1.15%
• Manganeso (Mn): 0.65 – 1.05%
• Fósforo (P): ≤ 0,030%
• Azufre (S): ≤ 0,030%
• Cromo (Cr): 0.90 – 1.20%
• Molibdeno (Mo): 0.20 – 0.50%
• Vanadio (V): 0.15 – 0.30%

Esta mezcla es lo que le da al acero su resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste, lo que lo hace perfecto para aplicaciones de trabajo pesado.

2. Aplicaciones del acero para herramientas 7CrSiMnMoV

Este acero es un auténtico caballo de batalla, y se utiliza en una amplia gama de herramientas y matrices. Aquí es donde destaca:

• Matrices de inserción y troqueles de corte grandes
• Punzones y matrices de conformado
• Matrices de embutición profunda y matrices de estampación en frío
• Moldes especializados como moldes de baquelita y arcilla
• Herramientas de corte como cuchillas de corte y cuchillos para cortar papel
• Componentes industriales, incluidos rodillos y tiras guía para máquinas herramienta

También es ideal para matrices de gran tamaño, como las utilizadas en paneles exteriores de automóviles y matrices de doblado en frío. De hecho, supera a otros aceros, como el GCr15 y el Cr12MoV, en cuanto a vida útil de la herramienta para tareas de perforación y troquelado. Además, es práctico como inserto en matrices de estampación de gran tamaño, donde el endurecimiento localizado simplifica la producción.

3. Procesos de tratamiento térmico del acero para herramientas 7CrSiMnMoV

Para lograr los mejores resultados con el acero 7CrSiMnMoV, tratamiento térmico Es crucial. Así es como se hace:

3.1 Forja

Comience calentando las palanquillas de acero a 1100-1200 °C, luego termine a 800-850 °C y déjelas enfriar lentamente. Un precalentamiento a 800-900 °C garantiza un calentamiento uniforme, lo que prepara el terreno para un resultado sólido.

3.2 Tratamiento de precalentamiento

• Normalizando: Calentarlo a 840-860 °C para refinar la estructura del grano, limpiar los carburos de la red y facilitar el mecanizado.
• Recocido isotérmico: Calentar a 820-840 °C, mantener durante varias horas y luego enfriar lentamente a aproximadamente 680-700 °C antes de finalizar con enfriamiento por aire. Ambos métodos alcanzan una dureza de 217-241 HBW.

3.3 Enfriamiento

Aquí es donde el acero se endurece. Caliéntelo a 860-920 °C y enfríelo rápidamente (con aceite o aire). El temple en aceite a 860 °C puede alcanzar una dureza de 62 HRC, mientras que el enfriamiento por aire alcanza los 59 HRC. Incluso en una muestra de 80 mm, se alcanzarán 60 HRC a 30 mm de profundidad, lo que demuestra su impresionante templabilidad.

3.4 Revenido

Tras el temple, se realiza un revenido a 160-200 °C para afinar el equilibrio entre dureza y tenacidad, alcanzando una dureza de 58-62 HRC. Para piezas más pequeñas, el autorevenido puede ser la solución.

3.5 Tratamientos de endurecimiento de superficies

El endurecimiento por llama es una innovación en este caso: precaliente el molde a 180-200 °C, luego caliéntelo a 900-1000 °C y enfríelo al aire. Es perfecto para prolongar la vida útil de la matriz, especialmente en aplicaciones automotrices. ¿Otra opción? El tratamiento de difusión de vanadio en un baño de bórax crea una capa de 10-15 μm con una dureza de 2820-3010 HV para una resistencia al desgaste excepcional.

4. Propiedades físicas

He aquí un vistazo rápido de lo que hace que este acero funcione:

• Temperaturas críticas: Ac1: ~776 °C, Ac3: ~834 °C, Ar1: ~694 °C, Ar3: ~732 °C, Ms: ~211 °C
• Coeficiente de expansión lineal: El rango va desde 12,7 × 10^ (- 6)/°C (11-100°C) a 14,3 × 10^ (- 6)/°C (11-500°C), variando con la temperatura.

Estas estadísticas ayudan a predecir cómo manejará el calor y el estrés en el trabajo.

5. Conclusión

En lo que respecta a matrices y herramientas para trabajo en frío, el acero 7CrSiMnMoV es una opción excepcional. Su combinación de alta dureza, gran resistencia al desgaste y sólida tenacidad, además de su filo endurecible por llama, lo convierte en el favorito para todo tipo de herramientas, desde matrices automotrices hasta herramientas de corte de precisión. Con el tratamiento térmico adecuado, este acero ofrece un rendimiento y una durabilidad en los que los fabricantes pueden confiar.