Comprender el acero para herramientas y cómo se fabrica

El acero para herramientas es un tipo de acero de aleación de carbono. Como puede adivinar por el nombre, a menudo se usa para fabricar, modificar o reparar herramientas manuales o troqueles de máquinas. Los aceros para herramientas destacan por su dureza, resistencia a la abrasión y a la deformación. Pueden retener un filo a temperaturas muy altas, por lo que a menudo se utilizan para dar forma a otros materiales mediante corte, prensado, acuñado o extrusión. Su resistencia a la abrasión permite su uso en la producción de moldes de inyección.

Grupos de acero para herramientas

Los aceros para herramientas se clasifican en seis grupos. La elección del grupo depende de factores de resistencia, tenacidad, dureza de la superficie, resistencia a los golpes, temperatura de trabajo y costo. Los seis grupos son:endurecimiento por agua, trabajo en frío, resistente a los golpes, alta velocidad, trabajo en caliente y propósito especial

¿Cómo se fabrica el acero para herramientas?

La fabricación de aceros para herramientas se lleva a cabo bajo condiciones cuidadosamente controladas para producir la calidad requerida. El acero para herramientas tiene un contenido de carbono de entre 0,5% y 1,5%. El proceso de fabricación introduce elementos de aleación que forman carburos, comúnmente tungsteno, cromo, vanadio y molibdeno.

Fusión primaria

El acero para herramientas suele fabricarse con un 75 % de chatarra, una mezcla de chatarra de laminación y chatarra comprada. Es muy importante evitar la contaminación de la chatarra, especialmente de metales que no se pueden oxidar como el níquel, el cobalto y el cobre. La mayor parte de la producción de acero para herramientas se realiza mediante fusión en horno de arco eléctrico (EAF).

Hay dos etapas:La chatarra se funde rápidamente en el horno. El metal caliente se transfiere a una cuchara o recipiente convertidor separado para ser refinado. Este proceso se conoce como refinado secundario y permite una gran eficiencia y el procesamiento de grandes volúmenes.

Luego, el metal refinado se transfiere a la estación de fundición y se vierte en lingotes. Los lingotes resultantes suelen recocerse (calentarse y enfriarse lentamente) para evitar que se agrieten.

Fusión por electroescoria

La refusión o refinación por electroescoria (ESR) es un proceso de fusión progresiva que se utiliza para producir lingotes con superficies lisas y sin tubería (agujeros) ni porosidad (imperfecciones). Los lingotes ESR brindan una mejor trabajabilidad en caliente, mejores rendimientos de procesamiento, mayor limpieza, mejor ductilidad a la tracción transversal y propiedades de fatiga.

Desglose principal

El método de descomposición utilizado para los aceros para herramientas emplea una prensa hidráulica de matriz abierta o una máquina de forja rotativa. Estos procesos son extremadamente versátiles y pueden producir longitudes de 6 a 13 m (20 a 43 pies) en cuadrados, rectángulos, huecos o secciones transversales escalonadas. El producto final es de muy alta calidad, tiene pocas grietas, vueltas o costuras y se puede lograr un alto grado de rectitud.

Rodando

En la fabricación moderna de acero, se utilizan hasta 26 laminadores seguidos. El metal se calienta mediante un empujador a gas, un horno de viga móvil o un horno de inducción de alta potencia. El calentamiento rápido se utiliza para evitar la descarburación (pérdida de contenido de carbono). El proceso está automatizado por computadoras y se utilizan dispositivos de medición para controlar la tolerancia del diámetro y la calidad de la superficie del metal. A través de este proceso, se puede producir una bobina de chapa de acero en menos de 12 minutos.