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El contenido de carbono es un factor principal para determinar la dureza, la resistencia y la resistencia al desgaste de Barras redondas de acero para herramientas . Los aceros de la herramienta con mayor contenido de carbono, típicamente alrededor del 0.5% al 1.5%, son más difíciles y más resistentes al desgaste, lo que los hace ideales para cortar herramientas, moldes y muertos. Los aceros altos en carbono, como D2 y O1, se usan ampliamente para aplicaciones de trabajo en frío donde la dureza es primordial. Sin embargo, un aumento en el contenido de carbono puede conducir a una resistencia reducida, lo que hace que los aceros inferiores de carbono sean más adecuados para forjar troqueles o herramientas de prensa, donde la resistencia al impacto es más importante que la dureza. Por ejemplo, el acero de herramientas S7 a menudo se usa para herramientas que necesitan resistir grandes impactos.
El cromo es un elemento de aleación crítica que mejora la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de las barras redondas de acero de herramientas. También mejora la enduribilidad del acero, asegurando una dureza uniforme en el material durante el tratamiento térmico. Los aceros para la herramienta con un mayor contenido de cromo, como D2 (acero para herramientas de trabajo en frío) y H13 (acero para herramientas de trabajo en caliente), exhiben una excelente resistencia a la oxidación y la corrosión, lo que los hace adecuados para aplicaciones de formación fría y para hacer moho. La presencia de cromo también mejora la resistencia a la fatiga térmica, lo cual es crucial para las herramientas sometidas a temperaturas fluctuantes en operaciones como fundición o forja.
El molibdeno mejora la resistencia a la alta temperatura, la resistencia al desgaste y la enduribilidad del acero para herramientas. Al estabilizar la estructura del acero a temperaturas elevadas, el molibdeno asegura que el material conserve su resistencia y tenacidad, incluso en calor extremo. Esta propiedad hace que los aceros de herramientas ricos en molibdeno como H11 y H13 sean ideales para las herramientas de fasting y forjado, donde están expuestos a altas temperaturas y estrés. El molibdeno también aumenta la resistencia a la fatiga térmica, lo que ayuda a evitar grietas o deformación en condiciones de calor fluctuantes. Como resultado, es un elemento esencial en los aceros de herramientas de trabajo en caliente utilizados para las fundiciones y las operaciones de metalurgia.
El vanadio contribuye a mejorar la dureza, la resistencia al desgaste y la fuerza en los aceros de la herramienta. Refina la estructura de grano del acero, haciéndolo más resistente y más resistente al desgaste bajo cargas pesadas o operaciones de alta velocidad. Los aceros de herramientas que contienen vanadio, como M2 (acero de alta velocidad), se usan comúnmente para herramientas de corte, ejercicios y cortadores de fresado, ya que mantienen la retención de bordes y el alto rendimiento durante el mecanizado de alta velocidad. Vanadium también mejora la resistencia al calor de los aceros de la herramienta, lo que les permite resistir las temperaturas elevadas encontradas en aplicaciones de alto rendimiento como el corte de metales y la molienda.
El níquel mejora la tenacidad y la ductilidad, lo que permite que el acero de la herramienta absorba el impacto y se resistiera a las grietas. También mejora la resistencia a la corrosión, lo cual es beneficioso para las herramientas expuestas a humedad o productos químicos. Los aceros para la herramienta con mayor contenido de níquel, como S7, se usan comúnmente en aplicaciones que requieren resistencia a los choques y la capacidad de resistir un gran impacto sin falla. Estas características hacen que los aceros de la herramienta de níquel sean ideales para herramientas de prensa, martillos, golpes y otras herramientas expuestas a la carga dinámica y el choque.
El tungsteno se agrega a los aceros para la herramienta para aumentar la resistencia a la alta temperatura, la dureza y la resistencia al desgaste. Mejora la capacidad del acero para herramientas para mantener el rendimiento a temperaturas elevadas, lo cual es esencial para las operaciones de corte y fresado de alta velocidad. Los aceros de la herramienta con tungsteno, como T1 (acero de alta velocidad), se utilizan en herramientas de mecanizado donde el corte rápido genera calor sustancial. El tungsteno también aumenta la resistencia a la abrasión y al desgaste, lo que lo hace ideal para herramientas utilizadas en aplicaciones con contacto continuo de alta velocidad, como simulacros y cuchillas de sierra.
