Descripción técnica del acero S7

Descripción técnica del acero S7: El acero S7 es un acero para herramientas resistente a los impactos. Sus características principales incluyen su alta tenacidad y temple al aire, lo que le confiere gran estabilidad durante el tratamiento térmico. Es un grado versátil que se utiliza a menudo para herramientas y matrices de trabajo en frío medio, matrices de moldeo de plástico y cuchillas de corte. Tras un tratamiento térmico adecuado, puede esperar una dureza de trabajo de entre 56 y 58 HRC.

1. Composición química del acero S7

Elemento	Carbono (C)	Manganeso (Mn)	Silicio (Si)	Cromo (Cr)	Molibdeno (Mo)
Contenido (%)	0.45-0.55	0.20-0.80	0.20-1.00	3.00-3.50	1.30-1.80

2. Tratamiento térmico

• PrecalentamientoCalentar el acero S7 a una temperatura de 677 °C (1250 °F) y mantenerla durante 10-15 minutos hasta que esté completamente empapado. Sugerimos usar un horno para el precalentamiento y otro configurado a la temperatura de austenización para acelerar el proceso y ahorrar energía. Para piezas delicadas, el precalentamiento es beneficioso.
• Austenitización (endurecimiento)Calentar el acero S7 precalentado a una temperatura de austenización de 940 °C (1725 °F)73 o 871 °C (1600 °F). Para piezas de más de 25 mm (1 pulgada) de espesor, remojar durante una hora por cada 25 mm (1 pulgada) de la sección transversal más pequeña. Para piezas más pequeñas, se recomiendan tiempos de remojo específicos, como 30 minutos para 3,175 mm (1/8″), 40 minutos para 6,350 mm (1/4″), 45-50 minutos para 12,70 mm (1/2″) y 50-55 minutos para 19,05 mm (3/4″). Antes de cronometrar el ciclo de remojo, asegurarse de que la pieza alcance la misma temperatura que el horno.
• TempleEnfríe el acero S7 en aceite a 66 °C (150 °F) o enfríelo al aire. Los aceros de temple al aire, como el S7, no alcanzan su dureza máxima al enfriarse al aire cuando su sección transversal es superior a 63 mm (2,5").
• TempladoRevenido: El material S7 debe revenirse inmediatamente después del temple. Normalmente, el acero S7 se somete a un doble revenido. Se deja reposar a la temperatura de revenido durante 2 horas por cada pulgada (25 mm) de espesor para cada revenido. Se deja enfriar el S7 al aire hasta alcanzar la temperatura ambiente. El rango de revenido normal para el S7 es de 204 a 232 °C (400 a 450 °F). El primer revenido se realiza a 230 °C (450 °F) y el segundo a 220 °C (425 °F). El mejor rango de trabajo se obtiene reveniendo a 230 °C (450 °F), lo que da como resultado una dureza de 58 Rc.

3. Dureza

La dureza del acero S7 varía según su estado y tratamiento térmico:

Condición/Tratamiento	Dureza	Notas
Condición recocida	~230 HB (máximo)
Endurecido (templado al aire)	59–60 HRC
	56–58 HRC	Se endurece completamente hasta una sección transversal de 2,5 pulgadas.
	60 HRC	Dureza máxima obtenible
Dureza del trabajo	56–58 HRC	Rango normal recomendado
	58 Rc	Se obtiene por templado a 450° F (230° C)
Endurecido superficialmente	Hasta 64 Rc	Después del tratamiento térmico inicial

4. Aplicaciones del acero S7

4.1 Alta resistencia a los golpes (dureza)Esta es la característica más significativa del acero S7. Gracias a su capacidad para resistir impactos repentinos y repetidos sin fracturarse, es ideal para:

• Punzones: Se utilizan para crear agujeros en materiales mediante un impacto fuerte.
• Matrices de corte: se emplean para cortar formas a partir de materiales en láminas sometidos a cargas de impacto significativas.
• Matrices de pinza: Componentes de la maquinaria que necesitan sujetar firmemente materiales y que a menudo experimentan golpes.
• Matrices de conformación en frío: Herramientas utilizadas para dar forma al metal a temperatura ambiente mediante impacto o alta presión.
• Tijeras: Hojas diseñadas para cortar materiales con una acción de cizallamiento, que puede implicar fuerzas de impacto sustanciales.
• Cuchillas de cizalla: Específicamente, los elementos de corte en las máquinas de cizalla.
• Otras aplicaciones relacionadas con el impacto incluyen juegos de remaches, matrices de estampación en frío, punzones de cabezal frío, pasadores de extracción, cinceles, matrices de conformado y taladros de roca.

4.2 VersatilidadLa combinación de propiedades del acero S7 lo convierte en un material versátil, ideal para diversas aplicaciones de herramientas. Esto permite su uso en:

• Herramientas y matrices para trabajo en frío medio: aplicaciones que requieren un equilibrio entre resistencia al desgaste y tenacidad, operando a temperatura ambiente o cerca de ella.
• Matrices de moldeo de plástico: Herramientas utilizadas en el moldeo por inyección de plásticos, donde la durabilidad y la resistencia al desgaste son importantes.
• Matrices para trabajo en caliente medio: Aplicaciones que involucran temperaturas elevadas (hasta 1000° F o 540° C) donde el acero necesita mantener dureza y resistencia bajo calor y estrés moderados.

4.3 Estabilidad en el tratamiento térmicoEl S7 es un acero de temple al aire, lo que significa que se endurece al enfriarse al aire. En comparación con el temple en agua o aceite, reduce el riesgo de agrietamiento y distorsión durante el proceso de temple, lo que lo hace adecuado para diseños de herramientas intrincados o complejos.

4.4 Buena maquinabilidad:Esto es beneficioso para la fabricación de herramientas y matrices complejas.

4.5 Resistencia moderada al desgasteSi bien su resistencia al desgaste no es tan alta como la de otros aceros para herramientas (p. ej., O6), es superior a la de algunos aceros estructurales comunes como el 4140/4150. Esto permite su uso en aplicaciones donde se espera cierto desgaste, pero donde la tenacidad es el requisito principal.

5. Comparar S7 con Acero D2

S7 y D2 son aceros para herramientas comúnmente utilizados en la fabricación de matrices, pero poseen propiedades distintas que los hacen adecuados para diferentes aplicaciones. A continuación, se presenta una comparación entre ambos:

Característica	Acero S7	Acero D2
Clasificación	Acero para herramientas resistente a los golpes	Acero para herramientas de trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo
Tenacidad	Excelente (Máxima resistencia a los golpes)	Moderado (inferior a S7)
Resistencia al desgaste	Bueno (Menos que D2)	Excelente (estándar de resistencia a la abrasión)
Método de endurecimiento	Endurecimiento al aire	Endurecimiento al aire
Estabilidad dimensional	Bueno (expansión de 0,001 pulg./pulg.)	Excelente (movimiento de 0,0005 pulg./pulg.)
Maquinabilidad	Bueno (puntuación de 70)	Regular (puntuación de 45)
Uso principal	Aplicaciones resistentes al impacto, herramientas versátiles	Alta resistencia al desgaste, largas tiradas de producción.

En esencia, se elige S7 cuando la tenacidad y la resistencia a los impactos son primordiales, incluso si esto implica sacrificar algo de resistencia al desgaste. Se selecciona D2 cuando una alta resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional son cruciales para tiradas de producción largas, incluso si esto implica una menor resistencia al impacto.

6. Preguntas frecuentes

6.1 ¿Es el S7 un buen acero?

S7 es un buen acero, particularmente cuando la aplicación exige excelente resistencia a los golpes y tenacidad combinadas con buena dureza de trabajo y facilidad de tratamiento térmico.

6.2 ¿El acero para herramientas S7 es frágil?

El S7 no se considera frágil ya que se caracteriza por su alta tenacidad y resistencia a los golpes.