Aceros grado herramienta: todo lo que debes saber. Los aceros de grado herramienta son una categoría esencial en la industria metalúrgica, diseñados específicamente para la fabricación de herramientas y matrices que requieren una alta resistencia y durabilidad.

 

En esta ocasión, exploraremos las características fundamentales de estos aceros, sus aplicaciones en distintos sectores, y los factores que los hacen ideales para soportar las exigencias de trabajo pesado.

 

Desde la resistencia al desgaste hasta la capacidad de mantener un filo afilado, conoceremos todo lo que necesitas saber sobre los aceros de grado herramienta, sus clasificaciones y cómo seleccionar el tipo adecuado para tus proyectos.

 

¿Qué son los aceros grado herramienta?

 

Los aceros grado herramienta, son aquellos que por sus particularidades y aleaciones mejoran su desempeño en aplicaciones determinadas, estando diseñados para ofrecer una alta resistencia, firmeza al impacto y buena oposición al desgaste ante temperaturas elevadas.

 

Se destacan también por poseer una excelente capacidad contra la oxidación.

 

¿De qué están compuestos los aceros para herramientas?

 

Los aceros para herramientas están conformados por distintas mezclas de metales como cromo, molibdeno, tungsteno y vanadio, que vienen siendo aleaciones a base de hierro con abundante presencia de carbono para incrementar la resistencia y crear carburos duros.

 

Así mismo, se le incorporan níquel y cobalto para vigorizar el acero a altas temperaturas.

 

Igualmente, se añaden cromo, molibdeno, tungsteno y vanadio para convertir el acero, es un metal de alta dureza y resistencia al desgaste.

 

¿Para qué sirve el acero grado herramienta?

 

La función principal de este tipo de aceros, es la de fabricar herramientas de corte, troquelado, estampado y conformado.

 

Estas herramientas, a su vez, representan un papel esencial en el sector automotor, aeroespacial, manufacturera y de moldes, por ello la necesidad de precisión, resistencia, fiabilidad y durabilidad que aportan este tipo de aceros.

 

Características de los aceros para herramientas

 

Son empleados para fabricar troqueles y diversos componentes mecánicos que solicitan propiedades especiales.

 

También son muy demandados para la fabricación de herramientas como matrices de estampado, equipos de construcción y ejes.

 

Igualmente, son requeridos en otras aplicaciones que demandan materiales con las propiedades mecánicas que aporta del acero para herramientas.

 

¿Cómo se clasifican los aceros para herramientas?

 

Los aceros para herramientas se dividen en siete tipos principales: acero para herramientas de endurecimiento por agua, para trabajo en caliente, para trabajo en frío, resistente a golpes, para moldes de plástico, de alta velocidad y para usos especiales.

 

Grado M, T, aceros de alta velocidad

 

Los aceros de alta velocidad, o HSS (por sus siglas en inglés), se dividen en dos categorías principales: los de tipo M, que son a base de molibdeno, y los de tipo T, que contienen tungsteno.

 

Los aceros de molibdeno tienen un rango de endurecimiento más reducido y alcanzan temperaturas de endurecimiento más bajas en comparación con los aceros de tungsteno, ya que su punto de fusión es ligeramente inferior.

 

Aunque los aceros M son más duraderos, presentan una dureza menor que los de tipo T.

 

Uno de los modelos más utilizados en esta categoría es el acero de alta velocidad M2. Los HSS son capaces de soportar altas temperaturas sin perder su dureza.

 

Se les denomina “aceros de alta velocidad” porque permiten alcanzar velocidades de herramienta y tasas de alimentación óptimas, superando a los aceros convencionales de alto contenido de carbono.

 

Generalmente, los grados HSS son mucho más duros y resistentes al desgaste en comparación con los aceros para herramientas tradicionales y los aceros al carbono, gracias a la presencia de tungsteno y vanadio.

 

Este tipo de acero se emplea comúnmente en la fabricación de brocas, herramientas de perforación, hojas de sierras eléctricas, fresas y ruedas dentadas.

 

Grado W, aceros para herramientas endurecibles con agua

 

Los aceros para herramientas de grado W cuentan con un alto contenido de carbono y deben ser enfriados en agua, ya que su capacidad de endurecimiento es inferior a la de otros aceros para herramientas, debido a su bajo contenido de aleaciones.

 

Para mejorar sus propiedades, se pueden añadir pequeñas cantidades de elementos como molibdeno, manganeso y silicio.

 

Este tipo de acero es más económico en comparación con otros aceros para herramientas, lo que lo hace común en aplicaciones básicas.

 

Sin embargo, su resistencia a altas temperaturas es limitada, comenzando a ablandarse a los 150 °C.

 

Aunque este acero puede lograr una gran dureza, es más propenso a fracturarse que otros aceros para herramientas.

 

Aunque el enfriamiento en agua es esencial para su tratamiento, puede causar deformaciones y grietas adicionales.

 

Este tipo de acero se utiliza frecuentemente en la fabricación de hojas de afeitar, troqueles para estampado en frío, herramientas de torno, herramientas de corte y escariadores.

 

Grado A, O, D, aceros para herramientas de trabajo en frío

 

Los aceros para herramientas de trabajo en frío son apreciados por su dureza moderada, alta resistencia al desgaste y facilidad de endurecimiento.

 

Se utilizan comúnmente para fabricar piezas más grandes o componentes que deben mantener su forma incluso después de ser endurecidos.

 

Estos aceros se dividen en tres categorías: los endurecidos al aire (grado A), los endurecidos al aceite (grado O) y los aceros con alto contenido de cromo (grado D).

 

Endurecidos al aire (grado A)

 

Los aceros de grado A tienen buenas propiedades de endurecimiento y requieren rangos de temperatura relativamente bajos para este proceso, similar a los aceros endurecidos en aceite.

 

El acero A6, en particular, presenta menos deformaciones en comparación con otros grados endurecidos, ya sean al aire o al aceite.

 

Este tipo de acero es fácil de mecanizar y ofrece una combinación equilibrada de dureza y resistencia al desgaste, lo que lo hace idóneo para la fabricación de piezas como acuñadores, levas, troqueles de doblado, ejes y cortadores.

 

Endurecidos con aceite (grado O)

 

Los aceros para herramientas de grado O se someten a un proceso de templado con aceite durante su fabricación.

 

Gracias a su alta resistencia y resistencia a la abrasión, son utilizados en una amplia gama de aplicaciones.

 

Este tipo de acero puede encontrarse en productos como rodillos de grabado, cortadores de hilos, punzones y pinzas.

 

De alto carbono y cromo (grado D)

 

Los aceros de grado D, también conocidos como aceros de cromo con alto contenido de carbono (que contienen entre 11% y 13% de cromo), son menos resistentes a la corrosión, pero su contenido de carbono (entre 1.4% y 2.5%) les confiere una notable resistencia al desgaste, haciéndolos aptos para producciones en serie.

 

Además, pueden ser endurecidos tanto con aceite como al aire, presentando poca deformación, lo que los hace útiles para la fabricación de cortadores.

 

Los aceros de la serie D son ideales también para la producción de rollos de unir y formar, inyección de plásticos, moldes, centros de torno y cuchillos de carpintería.

 

También se emplean en el pulido de herramientas, troqueles de laminación, punzones y troqueles de extrusión en frío.

 

Grado H, aceros para herramientas para trabajo en caliente

 

Los aceros de esta categoría se caracterizan por su composición que incluye una mezcla de varios metales, pero con un bajo contenido de carbono.

 

Esta característica les permite mantener sus propiedades y funcionar de manera efectiva, incluso cuando están expuestos a altas temperaturas durante períodos prolongados, a excepción de actividades de corte.

 

El acero más común en este grupo es el H13, cuya sobresaliente resistencia al calor lo convierte en una opción ideal para la fabricación de materiales como el metal y el vidrio, que requieren altas temperaturas para su correcto desempeño.

 

Este acero se utiliza frecuentemente en la producción de carcasas para troqueles en frío y en procesos de extrusión en caliente para metales como el aluminio y el magnesio.

 

La composición del acero en este grupo se determina por la variedad de metales utilizados, siendo el molibdeno, el tungsteno y el cromo los principales componentes de la aleación.

 

A base de molibdeno

 

Este tipo de acero para herramientas destinado a trabajos en caliente tiene un alto contenido de molibdeno, lo que le proporciona una gran resistencia al desgaste y estabilidad a altas temperaturas.

 

Estas propiedades lo hacen apto para condiciones extremas. Su excelente capacidad para soportar tanto presión como calor lo hace adecuado para su uso en molinos de metal, donde se emplea como cortadores y troqueles.

 

A base de tungsteno

 

Este acero para herramientas incluye entre un 9% y un 18% de tungsteno y de un 2% a un 4% de cromo

 

Aunque presenta cierta fragilidad, es altamente resistente al calor.

 

Para minimizar su susceptibilidad a la fractura, es recomendable precalentarlo a la temperatura adecuada antes de su uso.

 

A base de cromo

 

El acero con base de cromo es el tipo más utilizado en herramientas de trabajo en caliente, con un contenido de cromo que varía entre el 3% y el 5%.

 

Además, puede incluir menos del 5% de otros elementos de aleación como molibdeno, tungsteno o vanadio.

 

Este material es comúnmente empleado en la fabricación de moldes para inyección de plástico, así como en forjas en caliente y punzones de trabajo en caliente.

 

Grado S, aceros para herramientas resistentes a golpes

 

Los aceros de grado S están diseñados para soportar tensiones en condiciones de baja temperatura y poseen una resistencia aceptable al calor.

 

Estos aceros son reconocidos por su gran tenacidad al impacto, aunque no son muy efectivos contra la abrasión.

 

Tienen un límite térmico de 537 °C, lo que limita su uso en aplicaciones de alta temperatura.

 

Se emplean comúnmente en herramientas como cinceles de herrería, herramientas de calderería, mandíbulas de mandril, pinzas, componentes de embrague, partes para martillos neumáticos, y en la fabricación de troqueles estampados tanto en frío como en caliente.

 

El S7 es el acero más popular dentro de esta categoría.

 

Grado P, aceros para moldes

 

Los aceros de grado P son especialmente diseñados para la fabricación de moldes utilizados en el proceso de producción de piezas de plástico.

 

Su versatilidad los hace ideales para formar moldes y matrices en procesos como el punzonado en frío, forjado en caliente, fundición a presión y moldeo por inyección de plástico.

 

Los grados más comunes de acero para moldes son P20 y 420, este último siendo un acero inoxidable de alta calidad, muy refinado y adecuado para moldes.

 

Los aceros de esta categoría ofrecen una combinación óptima de tenacidad, resistencia a la corrosión, dureza y capacidad de resistencia al desgaste.

 

Además, son altamente resistentes al impacto y presentan facilidad para pulirse.

 

Grado F, L, aceros para herramientas de uso especial

 

Los aceros para herramientas de uso especial tienden a ser más costosos que los aceros generales de grado W.

 

Su composición y características únicas los hacen idóneos para aplicaciones específicas que los aceros W estándar no pueden soportar.

 

Estos aceros no requieren los costos adicionales asociados con el uso de otras aleaciones y evitan complicaciones durante el tratamiento térmico.

 

Se dividen en dos categorías: baja aleación (tipo L) y a base de carbono-tungsteno (tipo F).

 

Tipo L

 

Los aceros de tipo L son ideales para aplicaciones que requieren tenacidad y resistencia al desgaste.

 

Se utilizan comúnmente para fabricar componentes como discos de embrague, rodillos, llaves, levas y pinzas.

 

Aquellos aceros de este grupo que contienen un mayor porcentaje de carbono se aplican en la producción de troqueles, taladros, calibres, moleteados y machos de roscar.

 

Tipo F

 

Los aceros de tipo F, que se endurecen mediante un tratamiento con agua, ofrecen una resistencia al desgaste superior en comparación con los aceros de tipo W.

 

Son apropiados para aplicaciones que necesitan alta resistencia al desgaste, pero no requieren resistencia a altas temperaturas o impactos, como cuchillos para cortar papel, brochas, herramientas para bruñido, escariadores y calibres de tapón.

 

Los aceros grado herramienta son fundamentales para garantizar la durabilidad y eficiencia en los procesos de fabricación, siendo una inversión clave para cualquier negocio que busque competitividad en el mercado. 

 

Al elegir el material adecuado, no solo optimizas la producción, sino que también aseguras la calidad de tus productos finales.

 

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