Acero para herramientas

Descubra qué es el acero para herramientas y por qué necesita un tratamiento térmico especial.

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Como su nombre indica, el acero para herramientas se ha desarrollado para fabricar herramientas de corte, herramientas de moldeo, herramientas de embutido, todas las herramientas y equipos que se utilizan para dar forma y producir piezas metálicas y no metálicas para los distintos sectores de la industria. Las herramientas de trabajo (por ejemplo, las de mecanizado) suelen ser piezas muy caras y críticas para garantizar la calidad de la pieza final. Para garantizar la mayor vida útil posible de las herramientas, se utilizan calidades de acero con composiciones metalúrgicas complejas y capaces de soportar tratamientos térmicos de muy alta calidad.

Se identifican varios tipos de acero para herramientas: en las diferentes categorías tenemos, entre otros, los aceros de trabajo en caliente o en frío, o los aceros de alta velocidad (según el entorno en el que vayan a trabajar las herramientas), los aceros de trabajo que deben resistir específicamente los impactos, los aceros especiales que deben resistir el desgaste, las altas presiones, (por ejemplo, los cabezales de martillos neumáticos), etc.

La superficie de las herramientas de trabajo está sometida a grandes esfuerzos, por lo que a este tipo de acero se le exigen cualidades mecánicas extremas: dureza superficial, resistencia al desgaste, al impacto, estabilidad dimensional, etc. El acero para herramientas tiene una composición muy rica en carbono y elementos de aleación para facilitar la formación de carburos durante los tratamientos térmicos. Estas especies confieren al material una gran dureza y, al mismo tiempo, garantizan una adecuada resistencia al impacto.

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¿Por qué hay que someter el acero de trabajo a un tratamiento térmico?

Los aceros para herramientas y los aceros para tratamientos deben someterse a tratamientos térmicos de muy alta calidad (temple, recocido, revenido, etc.) de acuerdo con las normas. Esto garantiza que la pieza final, que será una herramienta de trabajo (herramienta de corte, herramienta de perforación, elemento de conformación para el moldeo, etc.), tenga la durabilidad deseada, las características y propiedades mecánicas nominales para su uso y una estabilidad dimensional muy elevada.

Los elementos metálicos semiacabados en forma de barras de sección redonda se entregan a los fabricantes de herramientas tras un tratamiento inicial de recocido. En esta fase, los aceros para herramientas están formados por una matriz blanda en la que se dispersan los elementos de aleación. Después de dar forma a la pieza acabada, se aplican tratamientos térmicos específicos para inducir la precipitación del carburo en el caso de los aceros para herramientas y los aceros para tratamientos.

El tratamiento térmico se realiza en un horno adecuado. Las etapas son: precalentamiento, conservación de la temperatura para favorecer la austenización del acero y enfriamiento. Es necesario un tratamiento de temple para reducir las tensiones internas de la pieza.

¿Qué precauciones deben tomarse en términos del tratamiento de superficie de los aceros para herramientas?

Las características mecánicas de las herramientas se obtienen mediante la transformación de las propiedades de la aleación durante el tratamiento térmico. Esta fase final es fundamental para obtener una herramienta de trabajo que cumpla las normas y especificaciones requeridas.
La elección del gas y el correcto mantenimiento de los hornos son elementos fundamentales para obtener el resultado final adecuado. La limpieza de las piezas antes del tratamiento térmico también es esencial para evitar la contaminación de la atmósfera de sus hornos.
La seguridad debe estar garantizada durante todas las fases de fabricación, especialmente si se utilizan atmósferas reactivas en los hornos. Los expertos de Air Liquide están a su disposición para asistirle y proponerle las soluciones de gas más adecuadas a sus necesidades.