Acero A2 TOO | 1.2363 | SKD12

5. Tratamiento térmico

A continuación, describimos los pasos críticos y las consideraciones para un acero para herramientas A2 exitoso. tratamiento térmico, basado en las mejores prácticas de la industria.

5.1 Preparación inicial

1. Evaluación de la condición inicial:

El acero para herramientas A2 se suministra generalmente recocido. Este estado blando es ideal para el mecanizado. Antes de iniciar cualquier tratamiento térmico del acero para herramientas A2, asegúrese de que todas las piezas estén completamente desengrasadas.

2. Alivio de tensión previo al endurecimiento (si corresponde):

Para componentes sometidos a un mecanizado significativo, en particular aquellos con una eliminación considerable de material o geometrías complejas, se recomienda encarecidamente un ciclo de alivio de tensiones antes de la fase de temple principal. Este paso es vital para minimizar la distorsión durante el posterior tratamiento térmico del acero para herramientas A2.

* Procedimiento para material no endurecido: Calentar el acero lenta y uniformemente a 1200–1250 °F (649–677 °C). Mantener esta temperatura durante aproximadamente 2 horas por cada 2,5 cm de la sección más gruesa. A continuación, enfriar lentamente, preferiblemente dentro del horno.

5.2 Protección del acero para herramientas A2 durante el tratamiento térmico

Integridad de la superficie (prevención de la descarburación):

El acero para herramientas A2 es propenso a la descarburación (pérdida de carbono de la superficie) al calentarse a altas temperaturas. Para contrarrestar esto y garantizar la integridad del tratamiento térmico del acero para herramientas A2, las piezas deben procesarse en:

* Un horno de atmósfera neutra controlada

* Un horno de vacío

* O bien, envolviéndolas firmemente en papel de aluminio. Sellar las piezas con papel de aluminio es un método ampliamente utilizado y eficaz.

5.3 Etapas clave del tratamiento térmico del acero para herramientas A2

Las siguientes etapas son fundamentales para lograr las propiedades deseadas en su acero para herramientas A2.

5.3.1 Precalentamiento:

El precalentamiento es un paso indispensable en el proceso de tratamiento térmico del acero para herramientas A2. Sirve para:

* Condicionar la estructura molecular del material.

* Iguala la temperatura en todo el componente, minimizando el choque térmico.

* Disipar las tensiones internas antes de alcanzar temperaturas de austenización más altas.

* Temperatura de precalentamiento recomendada para A2: 1200 °F (650 °C).

* Tiempo de espera: Generalmente de 10 a 15 minutos. Asegúrese de que el color de la pieza coincida con el del interior del horno antes de continuar.

5.3.2 Austenización (endurecimiento):

Esta es la etapa crítica de calentamiento donde el acero se transforma en austenita y los carburos esenciales de la aleación se disuelven en la matriz. Este paso determina las propiedades finales del endurecimiento.

* Temperatura de endurecimiento estándar para A2: Aproximadamente 968 °C (1775 °F). Algunos protocolos permiten un rango de 970-995 °C (1775-1825 °F).

* Tiempo de remojo: El tiempo de mantenimiento a la temperatura de austenización es crucial. Para aceros de temple al aire como el A2, la regla general es 1 hora por cada 25 mm (1 pulgada) de la sección transversal más gruesa del componente. Evite un remojo excesivo, ya que puede afectar negativamente la microestructura final.

5.3.3 Enfriamiento:

Temple es la fase de enfriamiento rápido que transforma la austenita en martensita dura.

* Método para A2: A2 es un acero para herramientas de temple al aire. Esto significa que alcanza su estructura martensítica mediante enfriamiento en aire ambiente en calma o mediante un temple lento con gas desde la temperatura de austenización. El enfriamiento al aire es el método de temple más suave, ya que reduce significativamente el choque térmico y las tensiones internas.

* Piezas envueltas en papel de aluminio: Si utiliza un sobre de acero inoxidable, manténgalo sellado durante el enfriamiento por aire hasta que se disipe todo el calor rojo visible. Esto evita la contaminación atmosférica.

* Consideración del tamaño: El temple al aire tiene limitaciones. En el caso del acero para herramientas A2, alcanzar la dureza máxima puede ser difícil si la sección transversal supera aproximadamente 127 mm (5 pulgadas) al enfriarse al aire.

5.3.4 Manipulación después del temple:

Una vez que la pieza de acero para herramientas A2 se haya enfriado al aire a aproximadamente 150 °F (65 °C), se puede manipular.

* Próximo paso crítico: Comience el revenido inmediatamente después de que las piezas se enfríen a este rango de 52-65 °C (125-150 °F). Retrasar el revenido puede provocar una estructura inestable (debido a la martensita sin revener y la austenita retenida), lo que aumenta el riesgo de agrietamiento o reduce la vida útil de la herramienta.

* Enderezamiento (si es necesario): se puede intentar un enderezamiento menor cuando la pieza esté por encima de 400 °F (205 °C), antes de que la transformación martensítica esté sustancialmente completa.

5.4 Revenido: Refinamiento de las propiedades del acero para herramientas A2

Templado Es un paso vital posterior al temple en el ciclo de tratamiento térmico del acero para herramientas A2. Sirve para:

* Reducir la austenita retenida (austenita no transformada que puede reducir la dureza y causar inestabilidad dimensional).

* Transformar la austenita retenida en microestructuras más estables.

* Aliviar tensiones internas.

* Aumenta la dureza y reduce la fragilidad.

5.4.1 Primer temperamento:

* Temperatura típica para A2: 400 °F (205 °C).

* Proceso: Calentar hasta alcanzar la temperatura deseada, remojar y luego, normalmente, enfriar al aire.

* Tiempo de remojo: Aproximadamente 2 horas por pulgada (25 mm) de sección transversal. Este revenido inicial ayuda a estabilizar la martensita recién formada y transforma la austenita retenida.

5.4.2 Revenido múltiple (revenido doble/triple):

Se recomienda encarecidamente el doble revenido para el acero para herramientas A2, y un tercer revenido puede ofrecer más beneficios.

* Ventajas: Refina significativamente la estructura del grano, mejora la resistencia al desgaste y proporciona un excelente alivio de tensiones. Esto resulta especialmente beneficioso para componentes con geometrías complejas o esquinas afiladas.

* Ciclo común de templado doble A2:

* Primer temple: 400°F (205°C)

* Segundo temple: 375 °F (190 °C)

* Nota importante: Deje siempre que la pieza se enfríe a temperatura ambiente entre ciclos de revenido. La temperatura de revenido elegida influye directamente en la dureza final del acero para herramientas A2.

5.4.3 Resumen de los parámetros clave del tratamiento térmico del acero para herramientas A2:

5.5 Alivio de tensiones después del endurecimiento

Tras el ciclo completo de temple y revenido del tratamiento térmico del acero para herramientas A2, podría ser necesario un alivio de tensión adicional. Esto es especialmente cierto si el componente se somete a un proceso de rectificado, soldadura o electroerosión (EDM) considerable.

* Procedimiento: Templar el material endurecido a una temperatura de 25 a 50 °F (14 a 28 °C) inferior a la temperatura de templado final utilizada en el ciclo de tratamiento térmico principal.

Siguiendo diligentemente estos pasos detallados del tratamiento térmico del acero para herramientas A2, garantizará que sus herramientas A2 alcancen las propiedades mecánicas diseñadas y una microestructura óptima. Este compromiso con el procesamiento térmico adecuado maximizará la vida útil y el rendimiento operativo de sus componentes A2.