Què és l'acer per a eines? (Sis grups amb detalls)

L'acer per a eines fa referència a una varietat d'acers al carboni i aliats que són especialment adequats per a la fabricació d'eines. La seva idoneïtat es deu a la duresa distintiva, la resistència a l'abrasió ia la deformació i la capacitat per mantenir el tall de tall a temperatures elevades. Per això, els acers per a eines són adequats per utilitzar-los en la conformació d'altres materials.

Hi ha sis grups d'acers per a eines: acers d'enduriment a l'aigua, acers per a eines en fred, resistents als cops, d'alta velocitat, per a treballs en calent i per a usos especials/acers per a motlles de plàstic. L'elecció del grup que cal seleccionar depèn del cost, la temperatura de treball, la duresa superficial requerida, la força, la resistència als cops i els requisits de tenacitat. Com més severes siguin les condicions de servei (major temperatura, abrasivitat, corrosivitat, càrrega), més gran serà el contingut d'aliatge i la consegüent quantitat de carburs requerida per a l'acer d'eines.

1. Grup d'enduriment a l'aigua

Anomenat així per la seva propietat essencial d'haver de ser temperat en aigua. Aquest grup d'acers per a eines és essencialment un acer llis amb alt contingut de carboni. S'utilitza habitualment pel baix cost.

L'acer per a eines del grup W rep el seu nom de la seva propietat essencial d'haver de ser temperat en aigua. L'acer del grup W és essencialment un acer llis amb alt contingut de carboni. Aquest grup d'acer per a eines és el més utilitzat pel baix cost en comparació amb altres. Funcionen bé per a peces petites i aplicacions en què no es donen altes temperatures; per sobre dels 150 degree (302 degree F) comença a estovar-se de forma notable. La seva temperabilitat és baixa, per la qual cosa els acers per a eines del grup W s'han de sotmetre a un refredament ràpid, que requereix l'ús d'aigua. Aquests acers per a eines poden assolir una duresa elevada (superior a HRC 66) i són força fràgils en comparació amb altres acers per a eines. Els acers W se segueixen venent, sobretot per a molls, però s'utilitzen molt menys que al segle XIX i principis del XX. Això és degut en part al fet que els acers W es deformen i esquerden molt més durant el refredament que els acers temperats en oli oa l'aire.

2. Grup de treball en fred

Es tracta d'un grup de tres acers per a eines: temperat a l'oli, temperat a l'aire i alt carboni-crom. Els acers d'aquest grup tenen una temperabilitat alta i resistència al desgast, amb una tenacitat mitjana. Solen utilitzar-se en la producció de peces grans o de peces que tenen un requisit de distorsió mínima en ser endurides.

Tant el tremp en oli com el tremp en aire redueixen la distorsió i la tensió més gran causada pel tremp ràpid en aigua, per la qual cosa és menys probable que es produeixin esquerdes.

2.1. Enduriment a l'oli

Un acer d'enduriment a l'oli molt comú és l'acer O1. És un acer molt bo per treballar en fred i també fa molt bons ganivets i forquilles. Pot endurir-se fins a uns 57-61 HRC.

2.2. Enduriment a l'aire

El primer acer per a eines de grau d'enduriment a l'aire va ser l'acer mushet, que en el seu moment es va conèixer com a acer d'enduriment a l'aire.

Els acers moderns de tremp a l'aire es caracteritzen per una baixa distorsió durant el tractament tèrmic pel seu alt contingut en crom. La seva maquinabilitat és bona i tenen un equilibri entre la resistència al desgast i la tenacitat (és a dir, entre els graus D i els resistents als cops).

2.3. Alt contingut en carboni-crom,

2.3.1. Tipus D

El tipus D, de la classe d'acers per a eines per a treball en fred, conté entre un 10% i un 13% de crom. Aquests acers conserven la seva duresa fins a una temperatura de 425 degree (797 degree F). Les aplicacions més comunes d'aquests acers per a eines són les matrius de forja, els blocs de fosa a pressió i les matrius d'estirat. A causa del seu alt contingut en crom, alguns acers per a eines de tipus D solen considerar-se inoxidables o semi-inoxidables, encara que la seva resistència a la corrosió és molt limitada a causa de la precipitació de la majoria dels seus components de crom i carboni en forma de carburs .

L'acer per a eines D2 és molt resistent al desgast, però no tan resistent com els acers de menor aliatge. Les propietats mecàniques del D2 són molt sensibles al tractament tèrmic. S'utilitza àmpliament per a la producció de fulles de cisalla, fulles de raspall i eines de tall industrials; de vegades s'utilitza per a ganivetes de ganivet.

2.3.2. Tipus 1.2767

L'ISO 1.2767, també conegut com a DIN X 45 NiCrMo 4, AISI 6F7 i BS EN 20 B, és un acer per a eines temperat a l'aire amb un element d'aliatge primari de níquel. Posseeix una bona tenacitat, grans estables i és molt polible. S'utilitza principalment per a matrius en aplicacions d'emmotllament per injecció de plàstics que impliquen altes tensions. Altres aplicacions són les matrius de tall, les matrius de forja i les fulles industrials.

Les qualitats d'acer següents també formen part del grup d'acers per a treball en fred.

3. Grup de resistència als cops

Aquesta classe té una gran resistència als cops i una bona capacitat d'enduriment. Està dissenyada per resistir els cops tant a baixes com a altes temperatures. També té una tenacitat a l'impacte molt alta i una resistència relativament baixa a l'abrasió.

Els aliatges de carbur proporcionen la resistència a l'abrasió, la temperabilitat i les característiques de treball en calent necessàries. Aquesta família d'acers presenta una tenacitat a l'impacte molt alta i una resistència a l'abrasió relativament baixa i pot assolir una duresa relativament alta (HRC 58/60). Als EUA, la tenacitat sol provenir d'un contingut d'1 a 2 per cent de silici i de 0, 5-1 per cent de molibdè. A Europa, els acers de xoc solen contenir entre un 0,5% i un 0,6% de carboni i al voltant d'un 3% de níquel. El níquel de l'1,75% al ​​2,75% se segueix utilitzant en alguns acers de xoc i de baix aliatge d'alta resistència (HSLA), com l'L6, el 4340 i l'acer de serra suec, però és relativament car. Un exemple del seu ús és en la producció de broques per a martells pneumàtics.

4. Grup d'alta velocitat

Els acers per a eines de tipus T i M s'utilitzen per a eines de tall quan cal mantenir la resistència i la duresa a altes temperatures.

L'acer d'alta velocitat (HSS o HS) és un subconjunt dels acers per a eines que s'utilitzen habitualment en broques i eines de tall. S'utilitza sovint en fulles de serra elèctrica i broques. És superior a les antigues eines d'acer amb alt contingut en carboni que s'utilitzaven molt fins a la dècada del 1940, ja que pot suportar temperatures més altes sense perdre el seu tremp (duresa). Aquesta propietat permet al HSS tallar més ràpid que l'acer amb alt contingut en carboni, per això el nom d'acer ràpid. A temperatura ambient, en el tractament tèrmic generalment recomanat, les qualitats de HSS solen mostrar una gran duresa (per sobre de HRC60) i resistència a l'abrasió (generalment vinculada al contingut de tungstè i vanadi que se sol utilitzar a l'HSS) en comparació amb els acers al carboni i per a eines comunes.

5. Grup de treball en calent

Els acers per a eines del grup H es van desenvolupar específicament per mantenir la resistència i la duresa mentre s'exposen a temperatures elevades perllongades.

Els acers per a treball en calent són un grup d'acers utilitzats per tallar o donar forma al material a temperatures altes. Els acers per a eines del grup H es van desenvolupar per mantenir la resistència i la duresa durant l'exposició perllongada a temperatures elevades. Aquests acers per a eines són de baix carboni i d'aliatge moderat a alta que proporcionen una bona duresa i tenacitat en calent i una bona resistència al desgast degut a una quantitat considerable de carbur. Els acers H1 a H19 es basen en un contingut de crom del 5%; els H20 a H39 es basen en un contingut de tungstè del 9-18 percentatge i un contingut de crom del 3-4 percentatge ; els H40 a H59 es basen en el molibdè.

6. Grup de propòsit especial / Acer per a motlles de plàstic

L'acer per a eines tipus P és l'abreviatura dels acers per a motlles de plàstic. Estan dissenyats per complir els requisits de les matrius de fosa a pressió de zinc i d'emmotllament per injecció de plàstic. Graus d'acer comuns com P20, 420, etc.

L'acer per a eines tipus L és l'abreviatura d'acer per a eines de baix aliatge per a fins especials. El L6 és extremadament resistent.

L'acer per a eines tipus F està endurit per l'aigua i és substancialment més resistent al desgast que l'acer per a eines tipus W.

Els acers per a eines són acers d'alt aliatge "net" des del punt de vista metal·lúrgic, que es fonen a temperatures relativament petites en forns elèctrics i es produeixen prestant especial atenció a l'homogeneïtat. Es poden refinar encara més mitjançant la descarburació amb argó/oxigen (AOD), els mètodes de buit o el refinat per escòria (ESR). Com a resultat, els acers per a eines s'especifiquen sovint per a aplicacions crítiques d'alta resistència o resistents al desgast. A causa del seu alt contingut en aliatges, els acers per a eines s'han de laminar o forjar amb compte per obtenir productes en barra satisfactoris.

Per desenvolupar les seves millors propietats, els acers per a eines es tracten sempre amb calor. Atès que les peces es poden distorsionar durant el tractament tèrmic, les peces de precisió han d'estar semiacabades, tractades tèrmicament i després acabades. És molt probable que es produeixin distorsions greus durant el refredament líquid, per la qual cosa cal seleccionar un aliatge que proporcioni les propietats mecàniques necessàries amb el refredament menys sever.

Si necessiteu acers per a eines o teniu algun dubte sobre els acers per a eines, deixeu un comentari o poseu-vos en contacte amb nosaltres en qualsevol moment.