Los aceros de herramienta se emplean para la fabricación de útiles destinados a conformar otros materiales mediante la aplicación de presión

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Esta familia de aceros muestran una respuesta muy particular ante cualquier calentamiento que pudiera tener lugar tras el temple ya que, se produciría la precitación de carburos y el acero se fragilizaría de manera notable. Por lo que, como regla general estos aceros no deben calentarse nunca por encima de 260ºC.

- Aceros para trabajos en caliente. Son los aceros con el menor contenido en carbono de la familia de aceros de herramienta, dado que al trabajar sobre materiales calientes (y por lo tanto, blandos) no se les exige una dureza tan alta como a los acero para trabajo en frio. Estos son aceros bastantes aleados con el propósito de evitar el rápido descenso de dureza y resistencia que tiene lugar en el calentamiento de los aceros. Siendo los elementos carburígenos los más eficaces debido a la estabilidad y dureza de los carburos metálicos.

Los aceros de esta familia se pueden dividir en tres grupos: aceros resistentes a los choques mecánicos, aceros resistentes a los choques térmicos y aceros resistentes al desgaste a temperatura elevada.

- Aceros resistentes a los choques mecánicos: Este subgrupo está constituido por aceros de baja aleación, con un porcentaje de aleantes –Cr, Ni, Mo, V- inferior al 5%. Estos son los aceros más baratos y menos resistentes térmicamente, pero también los más tenaces de la familia, ya que al estar menos aleados también tienen fracciones menores de carburos frágiles. Se suelen utilizar en aquellos trabajos en los que la temperatura de la herramienta no sobrepasa los 400ºC.

- Aceros resistentes al choque térmico: son aquellos aceros que por el hecho de tener que resistir bruscos cambios de temperatura tienen su composición química ajustada con el fin de minimizar los cambios volumétricos asociados a los mismos y minimizar de este modo los riesgos de agrietamiento en servicio. Por otro lado su bajo contenido en carbono garantiza una tenacidad suficiente para que no se produzca su rotura ante solicitaciones térmicas importantes. Se trata de aceros muy empleados en la fabricación de martillos para forja, matrices de estampación, cizallas para corte en caliente, etc.

La presencia de contenidos importantes de cromo y molibdeno, junto con vanadio posibilita su utilización hasta unos 600ºC con una pérdida mínima de propiedades mecánicas

- Aceros resistentes al desgaste a temperatura elevada: Caracterizado por unos contenidos elevados en Wolframio y cromo, este es un acero que manifiesta una excelente resistencia al desgaste a temperatura elevada.

- Aceros de corte rápido

Esta familia de aceros de herramienta se emplea en la fabricación de elementos de corte de tornos, fresas, etc. para garantizar un servicio eficiente bajo altas velocidades de corte. La problemática asociada al uso de altas velocidades de corte reside en el fuerte calentamiento local que sufre el filo de herramienta a consecuencia de la fricción entre pieza-herramienta. Estás temperaturas tan altas reducen la dureza del acero y el rendimiento de la operación decae, por lo que para evitar este problema se utilizan aceros con una elevada proporción de elementos carburígenos que, aprovechando el fenómeno de dureza secundaria mantienen íntegras sus propiedades mecánicas hasta esta gama de temperaturas.

Los aceros de corte rápido, según su composición química, pueden ser clasificados en tres familias: aceros rápidos al wolframio que son los más clásicos; al molibdeno que surgen al sustituir aproximadamente dos partes de wolframio por una de molibdeno sin apenas variaciones en las propiedades del acero; y finalmente, los aceros rápidos al cobalto, que son los de mejor rendimiento, contienen cantidades importantes de este elemento, que a diferencia del resto de los aleantes presentes en estos aceros no forma carburos sino que aparece en solución sólida en la austenita y en la martensita, mejorando la dureza y la resistencia en caliente de estos constituyentes.

CONCLUSIÓN

La correcta selección de los aceros de herramienta, la cual se realiza en virtud de su aplicación y composición, permite un adecuado desempeño del mismo al usarse como herramientas industriales, debido a que estas aplicaciones deben poseer una alta resistencia, dureza, dureza en caliente, resistencia al desgaste y tenacidad al impacto; razón por la cual estos aceros se tratan térmicamente para obtener estas propiedades; además de fabricarse con altos niveles de elementos térmicos que les proporciona una mejora notable en su templabilidad, en su resistencia a la abrasión con la formación de carburos metálicos, una mayor tenacidad, y una reducción de los riesgo de posible distorsión durante el tratamiento térmico.

BIBLIOGRAFÍA

- F.J. BELZUNCE. ACEROS Y FUNDICIONES: ESTRUCTURAS, TRANSFORMACIONES, TRATAMIENTOS TERMICOS Y APLICACIONES. (2001)

ANEXOS

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