ThyssenKrupp Aceros y Servicios S.A.

Transcripción

1 Aceros para Herramientas Normas Nombre AISI W. Nr. DIN Trabajo en caliente THYROTHERM 2344 EFS/EFS SUPRA H X40CrMoV51 Aplicaciones Fabricación de herramientas para forja y estampa en caliente de aleaciones ligeras, moldes e insertos para inyección de metales base aluminio, plomo, zinc, etc. Herramientas sometidas a elevados esfuerzos para extrusión de metales ligeros sobre todo mandriles para prensado de tubos. Cuchillas para corte en caliente y frío. Además: Herramientas de extrusión en caliente, troqueles de presión, insertos de matrices, moldes, husillos de extrusión, mangas para trabajar plásticos, fabricación de cavidades para la inyección de plásticos no corrosivos. Composición Química (Valores promedio, %) Características del Acero C Si Cr Mo V 0,4 1 5,3 1,4 1 Acero aleado al cromo molibdeno con 1% de vanadio con buena resistencia y tenacidad en caliente. Se produce como EFS (Estructura Extra Fina) confiriendo un mejor grado de pureza, valores mecánicos longitudinales y transversales similares, posee una estructura de recocido extremadamente homogénea. Para condiciones extremas se produce como EFS SUPRA (Refundido bajo electroescoria y recocido de homogeneización) con menor contenido de S e inclusiones no metálicas siendo sus propiedades isotrópicas. Este acero es apropiado para temple al vacío y tratamiento de superficies tales como nitruración iónica, líquida y gaseosa o recubrimientos PVD. THYROTHERM 2344 EFS y EFS SUPRA cumplen con los requerimientos de las normas internacionales; SEP 1614/09.96 (Instituto Alemán del Hierro y Acero) y NADCA 207/97 (Asociación Norteamericana de Fundidores a Presión.) THYROTHERM 2344 página 1 de 7

2 Propiedades del Acero Coeficiente expansión térmica 10-6 m/(m K) ºC 10,9 11,9 12,3 12, ,3 13,5 Diagrama de resistencia a altas temperaturas Conductividad térmica W/(m K) C Recocido 27,2 30,5 33,4 Templado y Revenido 25,2 27,6 30,3 Tratamiento térmico Recocido Proteger el acero y calentarlo enteramente a 850 C. Enfriarlo luego en el horno a 10 C por hora hasta 650 C, y luego libremente en el aire. Alivio de tensiones Después del desbaste, el acero debería calentarse enteramente a 650 C, con 2 horas de tiempo de mantenimiento de la temperatura. Enfriar lentamente hasta 500 C, y luego libremente al aire. Temple Temperatura de precalentamiento: C Temperatura de austenización: C, * Tiempo de homogeneización de temperaturas = tiempo necesario, a la temperatura de temple, hasta que la herramienta está uniformemente calentada. Durante el temple, proteger la pieza contra decarburación y oxidación. THYROTHERM 2344 página 2 de 7

3 Diagrama Tiempo Temperatura para el Tratamiento Térmico Métodos de enfriamiento Aire circulante/atmósfera Gas a presión en horno de vacío Baño en sales neutras a C durante minutos, enfriando luego en el aire Aceite. Nota: Revenir la herramienta tan pronto como su temperatura llegue a C. Revenido Elegir la temperatura de revenido según la dureza exigida empleando el gráfico de revenido como referencia. Revenir tres veces con enfriamiento intermedio a la temperatura ambiente. Curva de revenido Dureza de revenido en función del tiempo de mantenimiento THYROTHERM 2344 página 3 de 7

4 Cambios dimensionales durante el temple Placa de muestra, 100 x 100 x 25 mm. Anchura % Longitud % Espesor % Temple en Min. 0,08 0,06 0,00 aceite 1000 C Max. 0,15 0,16 +0,30 Temple al aire 1020 C Min. 0,02 0,05 0,00 Max. +0,03 +0,02 +0,05 Temple al Min. +0,01 0,02 +0,08 vacío 1020 C Max. +0,02 0,04 +0,12 Cambios dimensionales durante el revenido Cambio dimensional en función de la temperatura Nota: Deberían añadirse los cambios dimensionales al templar y revenir. Variación de propiedades mecánicas en función de la temperatura Revenido ºC HRc N/mm Nitruración La nitruración produce una capa superficial dura muy resistente al desgaste y la erosión. No obstante la capa nitrurada es frágil, y puede agrietarse o exfoliarse si se expone a choques mecánicos o térmicos. Este riesgo aumenta con el espesor de la capa. Antes de nitrurar una herramienta, ésta debería templarse y revenirse a una temperatura como mínimo de 50 C por encima de la temperatura de nitruración y quien nitrure debe verificar las temperaturas de revenido para evitar que cuando se haga la nitruración, se caiga la dureza del acero. THYROTHERM 2344 página 4 de 7

5 La nitruración en gas amoníaco a 510 C o la nitruración iónica en una mezcla del 75% de hidrogeno 25% de nitrógeno a 480 C, proporciona en ambos casos una dureza superficial de 1100 HV. En general, la nitruración iónica es el método preferible debido a que se tiene un mejor control del nitrógeno potencial; especialmente, puede evitarse con facilidad la formación de la llamada capa blanca, la cual no se recomienda para el trabajo en caliente. Sin embargo, una nitruración cuidadosa en gas puede dar unos resultados perfectamente aceptables. Profundidad de nitrurado Proceso Nitruración gaseosa a 510 C Nitruración por plasma a 480 C Nitrocarburación en gas a 580 C en baño de sales a 580 C Tiempo horas ,5 1 Profundidad mm 0,12 0,20 0,10 0,18 0,11 0,06 La nitruración a profundidades superiores a >0,3 mm, no se recomienda en aplicaciones para trabajo en caliente. Diagrama TTT (Temperatura-tiempo transformación) THYROTHERM 2344 página 5 de 7

6 Recomendaciones sobre mecanizado Los parámetros de corte que se encuentran a continuación deben ser considerados como valores guía. Estos valores deberán adaptarse a las condiciones locales existentes. TORNEADO Parámetros de corte Torneado con metal duro Torneado de desbaste Torneado fino Torneado con acero rápido Torneado fino Velocidad de corte (vc) m/min Avance (f) mm/r 0,4-1 0,1-0,4 0,1-0,2 Profundidad de corte (ap) mm ,5 2 0,5 3 Mecanizado grupo ISO P25 - P30 Recubierto con TiAlN P10/P15 - FRESADO Parámetros de corte Velocidad de corte (vc) m/min. Fresado con Fresado con metal duro acero rápido desbaste fino desbaste fino Avance (f) mm/r 0,3 0,6 0,1-0,2 0,1 0,2 0,05-0,1 Profundidad de corte (ap) mm ,5 2-0,5 3 Mecanizado grupo ISO P40 Recubierto con TiAlN P THYROTHERM 2344 página 6 de 7

7 TALADRADO Taladrado con brocas de acero rápido Diámetro de la broca Ø mm Velocidad de corte (vc) m/min. *Para brocas de acero rápido recubiertos vc = 30 m/min. Avance (f) mm/r 5 17* 0,05 0, * 0,10 0, * 0,20 0, * 0,25 0,30 Taladrado con brocas de metal duro Parámetros de corte Velocidad de corte (vc) m/min. Avance (f) mm/r Tipo de broca Metal duro insertado Metal duro sólido Taladro con canales de refrigeración 1) ,03-0,12 2) 0,1-0,35 2) 0,15 0,40 2) 1) Brocas con canales de refrigeración interna. 2) Dependiendo del diámetro de la broca. RECTIFICADO A continuación ofrecemos unas recomendaciones generales sobre muelas de rectificado. Tipo de rectificado Muelas recomendadas Estado de Recocido Estado Templado Rectificado frontal muela recta A 46 H V A 46 G V Rectificado frontal por segmentos A 24 G V A 36 G V Rectificado cilíndrico A 46 LV A 60 K V Rectificado interno A 46 J V A 60 J V Rectificado de perfil A 100 K V A 120 L V Los datos técnicos y/o aplicaciones expresados en este catálogo son sólo referencias promedios y típicas para aleaciones estándar, además no son una obligación ni constituyen una exigencia contractual entre Aceros y Servicios S. A. y nuestros clientes, al momento de adquirir nuestros aceros. THYROTHERM 2344 página 7 de 7