cold work steels

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ALEXANDER ALONSO VARELA PROCESOS DE FABRICACIÓN II

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exposición de aceros tipo herramienta para trabajo en frío

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ALEXANDER ALONSO VARELA PROCESOS DE FABRICACIÓN II

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El acero se constituye como una aleación entre el hierro y el carbono en un porcentaje que no supera el 2,11%, si este porcentaje es mayor pasaría de ser un acero a ser una fundición.

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La aleación del acero con elementos químicos

le permite tener cambios en su estructura física y química, haciéndolo más resistente, dúctil, tenaz o cualquier característica mecánica, a partir de elementos químicos que mejoran su rendimiento dependiendo su uso y aplicación en la industria.

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N° Elemento Propiedad

1 Carbono (C) Mejora la resistencia mecánica y la templabilidad .

2 Boro (B) En porcentajes no superiores a 0,0004% ejerce influencia en la templabilidad.

3 Azufre (S) Este elemento aumenta la capacidad de maquinabilidad formando inclusiones de MgS que favorecen la formación de viruta corta

4 Cromo (Cr) Aumenta la dureza y la resistencia al desgaste. Mejora la resistencia a la alta temperatura y a la formación de cascarilla, si se incluye un porcentaje mayor al 12% se hace resistente a la corrosión.

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N° Elemento Propiedad

5 Fósforo (P) Incrementa la resistencia y reduce la ductilidad de la Ferrita

6 Cobalto (Co) Aumenta la dureza y en sociedad con el Ni o al Cr forman aceros con un bajo coeficiente de dilatación cercano al vidrio.

7 Manganeso (Mn) Mejora la resistencia a la tracción y al desgaste, facilita los procesos de mecanizado y tiene muy buena influencia en la forja, la soldadura y en la profundidad del Temple.

8 Molibdeno (Mo) Mejora la resistencia al desgaste y la capacidad de conservar las dureza a temperaturas altas.

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Para la clasificación de

aceros podemos hacer dos grupos de bastante importancia a nivel industrial, según su utilización y según su calidad

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CLASIFICACIÓN DE ACEROS SEGÚN SU UTILIZACIÓN

1 ACEROS ESTRUCTURALES AL CARBONO

2 ACEROS ESTRUCTURALES DE ALTA RESISTENCIA Y ALEACIÓN

3 ACEROS AL CARBONO PARA HERRAMIENTAS MATRICES

4 ACEROS PARA TRABAJO EN FRÍO INDEFORMABLES

5 ACEROS RESISTENTES AL CHOQUE

6 ACEROS RÁPIDOS

7 ACEROS PARA TRABAJO EN CALIENTE

8 ACEROS PARA PROPÓSITOS ESPECIALES

9 INOXIDABLES

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CLASIFICACIÓN DE ACEROS SEGÚN SU CALIDAD

1 ACEROS PARA CONSTRUCCIÓN DE PARTES DE MAQUINARIA

2 ACEROS PARA HERRAMIENTAS

3 ACEROS PARA IMPACTO

4 ACEROS PARA TRABAJO EN FRÍO

5 ACEROS INOXIDABLES

6 ACEROS PARA TRABAJO EN CALIENTE

7 ACEROS PULVIMETALÚRGICOS

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En el sistema AISI-SAE, los aceros se clasifican con 4 dígitos:

El 1ro especifica la aleación principal,

El 2do modifica el primero,

3er y 4to especifican la cantidad de carbono en centésimas.

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Los aceros para herramientas se usan para maquinar y formar otros materiales y, por los tanto, son diseñados para tener factores de alta dureza y durabilidad en condiciones severas de servicio.

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Los aceros para trabajos en frío se emplean en la fabricación de herramientas en cuyo servicio, por lo general, no se sobrepasan temperaturas superficiales de 200°C

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Dureza elevada. Gran resistencia al

desgaste. Buena tenacidad. Maquinabilidad

adecuada. Resistencia elevada

contra presión impacto. Reducida variación

dimensional en el tratamiento térmico.

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Tipo %c %Cr %V %Mo %CO

D1 1 12 - 1 -

D2 1,65 12 - 1 -

D3 2,2 12 - - -

D4 2,2 12 - 1 -

D5 1,5 12 - 1 3

D6 2,35 12 4 1 -

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Los aceros para herramientas se usan para

maquinar y formar otros materiales y, por los tanto, son diseñados para tener factores de alta dureza y durabilidad en condiciones severas de servicio.

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Los distintos tipos de aceros se categorizan dentro de una serie de clases en concordancia con AISI y SAE.

Se Identifican por una letra que representa la química, una característica única o el uso de esa clase de acero.

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Tienen el menor contenido de aleantes, por consiguiente tienen la menor templabilidad de los demás tipos.

Frecuentemente requieren temple en agua y

las secciones grandes endurecen sólo hasta una profundidad determinada.

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Se caracterizan por tener menor contenido de carbono y contenidos aleantes un poco mayores a comparación de los tipos W

Por tener un contenido medio de carbono mejora la tenacidad y haciéndolos adecuados para aplicaciones de carga de impacto.

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Se caracterizan por su alto contenido de carbono permitiendo obtener alta dureza y alta resistencia al desgaste en aplicaciones de trabajo en frío.

Los grados O, de bajo contenido aleante, se templan en aceite a diferencia que los grado A y D cuyo grado de templabilidad se da en el aire.

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AISI tipo L (special purpose tool steel), se caracteriza por tener mayor tenacidad que los aceros grado O.

AISI tipo P (Mold steel), su desempeño

efectivo se da en la industria de la matricería y modelería, contienen bajo contenido de carbono.

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AISI tipo H (Hot Work tool steel), Su contenido bajo de carbono y alto de aleantes hacen que sean endurecibles al aire, resistentes al impacto y al ablandamiento.

AISI tipo T y M (High Speed Steel), aceros con

elementos de aleación (W, Mo) son capaces de retener durezas en Temperaturas tan Altas como 600°C, son usados como herramientas de corte y maquinado.

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Se denomina conjunto coordinado a un grupo de aceros especiales que tienen determinadas características a la hora de ser tratados térmicamente.

Trataremos especialmente los aceros para trabajo en frio (D-A-O).

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DIAGRAMA DEL CONJUNTO COORDINADO

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Acero para herramientas, templado en aceite

no deformable. Se templa con seguridad aún en las secciones más intrincadas y muestra una leve variación de tamaño durante el templado.

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Cuando se realiza adecuadamente el proceso de endurecimiento el acero se dilatará ligeramente, posteriormente regresará casi a su tamaño original.

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DIAGRAMA DEL CONJUNTO COORDINADO

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Acero de alto carbono y alto cromo, con

propiedades de resistencia al desgaste extremadamente altas.

Es de endurecimiento profundo y no tiende a deformarse después de un tratamiento térmico adecuado.

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Si durante el templado se sobrecalienta a (1038°C) o más, se contraerá y se hará ligeramente no Magnético, en el caso que ocurra debe realizarse un proceso de enfriamiento y revenido.

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DIAGRAMA DEL CONJUNTO COORDINADO

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Acero para trabajar en frío de mínima variabilidad de medidas y excelente tenacidad, así como de gran resistencia al desgaste y de buena mecanización.

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Se destaca por sus

propiedades indeformables.

El mínimo cambio dimensional ocurre a una temperatura de revenido de (149 – 204 °C)

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