Descripción técnica del acero O1

Descripción técnica del acero O1: El acero O1 es un acero para herramientas de uso general, templado en aceite. Es un acero de aleación de manganeso conocido por su buena capacidad de retención del filo y su capacidad para alcanzar una alta dureza tras el temple en aceite. En comparación con los aceros de temple en agua, el O1 ofrece mayor estabilidad y tenacidad uniforme una vez completamente templado, con una resistencia al desgaste ligeramente superior. Es una opción popular debido a su relativa facilidad de tratamiento térmico a temperaturas de austenización más bajas y a su buena templabilidad en secciones moderadas. Sin embargo, es susceptible a la descarburación y al agrietamiento por choque térmico durante el temple.

1. Composición química

Elemento	Carbono (C)	Manganeso (Mn)	Cromo (Cr)	Tungsteno (W)	Vanadio (V)	Silicio (Si)	Fósforo (P)	Azufre (S)
Contenido (%)	0.85 – 1.00	1.00 – 1.40	0.40 – 0.60	0.40 – 0.60	0,30 máximo	0.10 – 0.40	0,030 máximo	0,030 máximo

2. Propiedades del acero para herramientas O1

El acero para herramientas O1 es un acero de temple en aceite conocido por su buena resistencia a la abrasión y facilidad de temple. Su dureza se ve afectada significativamente por la temperatura de revenido tras el temple. Si bien ofrece una tenacidad aceptable, especialmente en comparación con otros aceros de la serie O de alta dureza, sus propiedades de tracción disminuyen al aumentar la temperatura de revenido. Presenta una expansión predecible tras el temple.

2.1 Dureza del acero O1:

El acero O1 alcanza una dureza de 64-65 HRC tras el temple en aceite a partir de 802 °C (1475 °F). El revenido reduce esta dureza, como se muestra a continuación:

Temperatura de revenido (°F)	Temperatura de revenido (°C)	Dureza (HRC)
Recién templado (a partir de 1475 °F)	Recién templado (a partir de 802 °C)	64-65
350	177	62-63
400	204	62
500	260	60
600	316	57
700	371	53
800	427	50
900	482	47
1000	538	44
1100	593	39

2.2 Propiedades de tracción:

Las propiedades de tracción varían con la temperatura de revenido:

Temperatura de revenido (°C)	Temperatura de revenido (°F)	Resistencia a la tracción (MPa)	Resistencia a la tracción (ksi)	Límite elástico (MPa)	Límite elástico (ksi)	Elongación (%)	Reducción de área (%)
425	800	~1379	~200	~827	~120	17	46
480	900	~1241	~180	~758	~110	20	53
540	1000	~1103	~160	~689	~100	23	58
595	1100	~965	~140	~620	~90	25	61
650	1200	~827	~120	~552	~80	27	65
705	1300	~689	~100	~483	~70	29	68

2.3 Otras propiedades:

Tenacidad:Tenacidad ligeramente superior a la de los aceros O2 y O7 en niveles de dureza elevados.

Resistencia al desgaste:Ofrece buena resistencia a la abrasión.

Estabilidad dimensional:Expansión esperada de aproximadamente 0,0015 pulg./pulg. (0,0015 mm/mm) después del enfriamiento con aceite.

3. Aplicaciones del acero para herramientas O1

3.1 Herramientas de corte:El acero O1, debido a su alto contenido de carbono, se puede endurecer en aceite hasta alcanzar una alta dureza (aproximadamente 62–63 HRC) y, por lo tanto, es adecuado para diversas herramientas de corte. Esto se traduce en una alta dureza, lo que significa que mantienen bien el filo y seguirán cortando durante más tiempo. Dependiendo de su fábrica, las aplicaciones podrían incluir:

• Machos y terrajas: Se utilizan para formar roscas internas y externas.
• Escariadores: Para agrandar y terminar agujeros existentes a tamaños exactos.
• Brocas: Para hacer agujeros en diferentes materiales (aunque probablemente para aplicaciones de velocidad más lenta que los aceros de alta velocidad).
• Cuchillas de corte: se utilizan para cortar chapa y otros materiales.
• Punzones: Hacer agujeros o formas en materiales con fuerza.
• Cuchillas para máquinas: Para diversas operaciones de corte o ranurado.

3.2 Piezas resistentes al desgasteGracias a su dureza, el acero O1 ofrece una buena resistencia a la abrasión y puede aplicarse a componentes estructurales sujetos a fricción y desgaste. En su fábrica, esto podría incluir:

• Calibres: Para medir con precisión las piezas fabricadas, es importante mantener y garantizar la corrección dimensional durante el desgaste.
• Rodillos formadores: En los procesos de laminación o estampación, las superficies de los rodillos deben tener una alta resistencia al desgaste.
• GUÍAS Y DESLIZAMIENTOS DE MÁQUINAS: Son las piezas que se deben utilizar con fricción deslizante y deben conservar su forma y precisión mientras estén funcionando.
• Herramientas para materiales abrasivos: Dependiendo de los materiales específicos con los que trabaje, O1 podría ser adecuado para ciertas aplicaciones de herramientas que involucran materiales moderadamente abrasivos.

4. Tratamiento térmico del acero O1

El siguiente es el proceso general de tratamiento térmico del acero O1:

4.1 Carga del horno

• Generalmente es aconsejable comenzar con el horno frío.
• Coloque la pieza de acero O1 en el centro. El acero O1 se calienta rápidamente. Si el horno está precalentado, la pieza puede colocarse primero sobre él, lo que reduce el riesgo de choque térmico y agrietamiento.

4.2 Precalentamiento

• La temperatura de precalentamiento del acero para herramientas O1 es de 1200 °F.
• A esa temperatura, manténgala solo de 10 a 15 minutos o hasta que la pieza se haya calentado uniformemente. El acero O1 no debe permanecer en remojo a esta temperatura durante más tiempo. Un remojo prolongado alterará la estructura molecular del material.

4.3 Austenitización

• Ajuste el horno a la temperatura de austenización o endurecimiento. Para el acero O1, esta es de 1500 °F.
• Cuando el horno alcance esta temperatura, asegúrese de que la pieza tenga el mismo color que el interior del horno. Solo entonces podrá iniciarse el proceso de remojo.
• El tiempo de remojo del acero O1 a su temperatura de austenización es de 5 minutos por cada pulgada de la sección transversal más pequeña (25 mm) después de que el par alcance la temperatura de austenización. Es necesario remojar el par completamente a esta temperatura para permitir la correcta formación de austenita.

4.4 Enfriamiento

• Temple de la sección desde la temperatura de austenización en aceite de temple apropiado.
• Enfríe hasta que la pieza alcance una temperatura de 125 a 150 grados F (52 a 65 grados C).
• A menos que la dureza deseada sea menor, el enfriamiento inmediato después de alcanzar la temperatura de austenización adecuada y el tiempo de remojo correcto es fundamental.
• Tenga en cuenta que el acero O1 presenta riesgo de agrietamiento por el choque térmico del temple en aceite. Un precalentamiento adecuado puede mitigar este riesgo.

4.5 Revenido

• El revenido debe realizarse inmediatamente después de que las piezas alcancen una temperatura de 52 a 65 °C (125 a 150 °F) tras el temple. Si se retrasa el revenido, el acero endurecido se agrietará.
• La temperatura de revenido más común para el acero para herramientas O1 es de 175 °C (350 °F). Sin embargo, la temperatura exacta dependerá de la dureza final requerida para su aplicación.
• Mantener el acero a la temperatura de revenido seleccionada durante 2 h por pulgada (25 mm) de sección transversal.
• NUNCA SUBCALIENTE NI SOBRECALIENTE LAS PIEZAS.
• El acero O1 generalmente solo requiere un revenido simple. Se puede realizar un revenido secundario a una temperatura más baja (por ejemplo, 160 °C o 325 °F) para asegurar la transformación completa y proporcionar la tenacidad necesaria sin una reducción significativa de la dureza. 2 horas por pulgada de sección transversal si se emplea un segundo revenido.
• Luego, deje que el acero se enfríe al aire a temperatura ambiente después de templarlo.

Esta es una descripción simple paso a paso de cómo tratar térmicamente piezas de acero O1, lo que les brinda la dureza, la resistencia al desgaste y la tenacidad deseadas requeridas para el uso previsto en su fábrica.

5. Compare O1 y Acero D2

• El acero O1 es un acero para herramientas de baja aleación, templable en aceite, con buenas propiedades. Alcanza una buena dureza (62-63 HRC) y resistencia a la abrasión, con suficiente tenacidad. Presenta una pequeña variación dimensional en el temple en aceite y una buena estabilidad. El acero O1 es versátil y tiene una maquinabilidad media, lo que lo hace ideal para series de producción cortas.
• AISI El D2 es un acero para herramientas con alto contenido de carbono y cromo, endurecible al aire, conocido por su buena resistencia al desgaste abrasivo. Suele operar a una temperatura de entre 56 y 58 HRC, lo que permite una mínima distorsión durante el endurecimiento al aire y proporciona una estabilidad dimensional aceptable. El D2 tiene menor tenacidad que el O1 y es más difícil de mecanizar. Se utiliza comúnmente en matrices de gran volumen y en aplicaciones que requieren una alta resistencia al desgaste.
• En general, utilice O1 si necesita tenacidad y buena maquinabilidad para herramientas de uso general y/o tiradas cortas; utilice D2 si necesita resistencia al desgaste superior y estabilidad dimensional para producción de alto volumen.

6. ¿El acero O1 es bueno para los cuchillos?

El acero O1 se puede utilizar para fabricar cuchillos y probablemente ofrece un buen equilibrio entre dureza, durabilidad del filo y tenacidad para uso general. Sin embargo, su falta de resistencia a la corrosión es una desventaja significativa en comparación con el acero inoxidable, que se utiliza comúnmente en cuchillería. Para aplicaciones donde la resistencia a la corrosión es crítica (como cuchillos de cocina o cuchillos de exterior expuestos a la humedad), las opciones de acero inoxidable son más adecuadas. Obtenga más información sobre el acero O1 aplicado a cuchillos.

7. ¿Es O1 mejor que 1095?

Si O1 es “mejor” que 1095 depende de la aplicación específica en su fábrica:

• Si su aplicación requiere una distorsión mínima durante el temple, presenta formas intrincadas o requiere un temple completo en secciones moderadas con un buen equilibrio entre dureza, tenacidad y resistencia al desgaste, el acero O1 probablemente sea una mejor opción debido a sus propiedades de temple en aceite y su buena templabilidad. El menor riesgo de agrietamiento durante el tratamiento térmico también es una ventaja significativa.

• Si su aplicación se beneficia de una superficie muy dura y un núcleo potencialmente más tenaz, y tiene un control preciso del proceso de temple en agua para minimizar el agrietamiento y la distorsión, el 1095 podría ser adecuado. Sin embargo, su limitada templabilidad podría ser una limitación para piezas de mayor tamaño que requieren una dureza uniforme en toda su superficie.