resumen de materiales en ingenieria para cuchillas

La selección adecuada depende de varios factores como ser  operación de corte, pieza de trabajo, necesidad de producción, desgaste, economía, etc. siendo las principales necesidades:

·         Tenacidad

·         Dureza en caliente

·         Resistencia al desgaste

Se usan distintos elementos para satisfacer estas necesidades como ser los siguientes

Carbono: este responde al aumento del temple con el cual se aumenta la dureza del material contiene entre un 0.6%a1.02%C.

Cromo: está  en las cuchillas con el fin de aumentar su resistencia al desgaste y la tenacidad de la misma se puede encontrar en los siguientes porcentajes 0.25% a 4.5% Cr.

Cobalto= se usa en aceros de alta velocidad don el fin de aumentar la dureza en caliente a fin de poderlo emplear en herramientas de alta velocidad y temperaturas elevadas con el fin de mantener la dureza y el filo se encuentra en cantidades de 5%-12% Co.

Molibdeno: este elemento fuerte sirve para aumentar los carburos, la resistencia  mecánica,  resistencia al desgaste y mantener la dureza en altas temperaturas se encuentra en un 10%.

Vanadio: aumenta la dureza en caliente y la resistencia a la abrasión el contenido de esta oscila entre 0.2%-0.5%

Tungsteno: aumenta la resistencia mecánica y la dureza en caliente se encuentra en cantidades de 1.25%-20%

Las normas SAE clasifican los aceros para herramientas y matrices en los siguientes grupos:

·         W: de temple en agua

·         S: resistentes al impacto

·         O, A, D: para trabajo en frío

·         H: para trabajo en caliente

·         T, M: rápidos

·         L: para propósitos especiales

2.6.1. Aceros para trabajo en frio de temple en aceite.

Son los más comunes y  se pueden usar en distintos tipos de herramientas junto a aceros al carbón y aceros rápidos entre sus propiedades tenemos:

1.      baja deformación en el temple,

2.      alta dureza de temple

3.      alta templabilidad desde bajas temperaturas de  austenización.

4.      Libres de fisuras en zonas intrincadas después del temple,

5.       mantienen el filo de corte por tiempo prolongado.

Sin embargo no poseen propiedades de dureza al rojo como los aceros rápidos, ni pueden usarse para  trabajos en caliente.

Las composiciones químicas nominales de los tipos más comunes son

Los usos y las propiedades  más comunes para estos aceros son:

·         el tipo O1; puede ser endurecido desde una temperatura de austenización relativamente baja, ya que tiene suficiente templabilidad para producir adecuada profundidad de endurecimiento, excepto en matrices muy grandes. No es sensible al crecimiento de grano, es el más tenaz  de esta clase y muy disponible en el mercado.

·         O2 por su baja temperatura de austenización  puede tener un cambio dimensional en el temple, sin embargo este acero es susceptible al crecimiento del grano por el  sobrecalentamiento y requiere un mayor cuidado en el tratamiento térmico.

2.6.2. Aceros para trabajo en frio de temple en aire.

Se pueden considerar intermedios en contenidos de aleantes entre los aceros tipo O y los aceros de alto carbono y alto cromo. Poseen alta templabilidad lo que los hace aptos para el temple al aire y por lo tanto, útiles para matrices intrincadas que deben mantener sus dimensiones después del temple y revenido ya  que su distorsión es aproximadamente igual a la del tipo O. La resistencia al desgaste es intermedia entre los tipos de aceros al Mn y los de alto C y alto Cr, pero la tenacidad es mayor que cualquiera de ellos.

La mejor combinación de propiedades encontradas para estos aceros de temple al aire es que son especialmente adecuados para condiciones de abrasión media, con necesidades de alta tenacidad; por eso son ampliamente usados para matrices de formado, corte, punzonado, rolado y laminado de roscas

2.6.3. Aceros para trabajo en frio alto carbono y alto cromo.

Fueron creados para sustituir a los aceros rápidos en las herramientas de corte, pero demostraron tener poca dureza en caliente y demostraron ser frágiles para este propósito.

Cuando solidifican, sus granos son fuertemente segregados, con menor contenido de Cr y C en el centro que en las porciones periféricas, y rodeando cada grano se encuentra un eutéctico de austenita y carburo. Un correcto forjado de estos aceros resultará en una distribución más homogénea de los constituyentes duros.

En general, los aceros de alto C y alto Cr se clasifican en los que son esencialmente templados en aceite y los prioritariamente templados al aire