Los Aceros InoxidablesProcesos

8/17/2019 Los Aceros InoxidablesProcesos

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Los Aceros Inoxidables son una gama de aleaciones que contienen un mínimo de

11% de Cromo. El Cromo forma en la superficie del acero una película pasivante,

extremadamente delgada, continua estable. Esta película de!a la superficie

inerte a las reacciones químicas. Esta es la característica principal de resistencia a

la corrosi"n de los aceros inoxidables.

El extenso rango de propiedades características secundarias, presentes en los

aceros inoxidables #acen de ellos un grupo de aceros mu vers$tiles.

La selecci"n de los aceros inoxidables puede realiarse de acuerdo con sus

característcas&

' (esistencia a la corrosi"n a la oxidaci"n a temperaturas elevadas.

' )ropiedades mec$nicas del acerol' Características de los procesos de transformaci"n a que ser$ sometido.

' Costo total *reposici"n mantenimiento+

-isponibilidad del acero.

Los aceros inoxidables tienen una resistencia a la corrosi"n natural que se forma

autom$ticamente, es decir no se adiciona. ienen una gran resistencia mec$nica,

de al menos dos veces la del acero al carbono, son resistentes a temperaturas

elevadas a temperaturas cri"genicas. /on f$ciles de transformar en gran

variedad de productos tiene una apariencia est0tica, que puede variarsesometiendo el acero l a diferentes tratamientos superficiales para obtener acabado

a espe!o, satinado, coloreado, texturiado, etc. olver

CLA/I2ICACI34 -E L3/ ACE(3/.

Los aceros inoxidables no son indestructibles, sin embargo con una selecci"n

cuidadosa, someti0ndolos a procesos de transformaci"n adecuados realiando

una limpiea peri"dica, alg5n integrante de la familia de los aceros inoxidables

resistir$ las condiciones corrosivas de servicio m$s severas.

/erie 677

Aceros Inoxidables 8artensíticos

/on la primera rama de los aceros inoxidables, llamados simplemente al Cromo

fueron los primeros desarrollados industrialmente *aplicados en cuc#illería+.

ienen un contenido de Carbono relativamente alto de 7.9 a 1.9% de Cromo de

http://www.utp.edu.co/~publio17/ac_inox.htm#inicio

http://www.utp.edu.co/~publio17/ac_inox.htm#inicio



19 a 1:%.

Los tipos m$s comunes son el AI/I 617, 697 6;1

Las propiedades b$sicas son& Elevada durea *se puede incrementar por

tratamiento t0rmico+ gran facilidad de maquinado, resistencia a la corrosi"n

moderada.)rincipales aplicaciones& E!es, flec#as, instrumental quir5rgico cuc#illería.

/erie 677

Aceros Inoxidables 2erríticos

ambi0n se consideran simplemente al Cromo, su contenido varia de 19 a 1:%,

pero el contenido de Carbono es ba!o <7.9%.

Los tipos m$s comunes son el AI/I 6;7, 67= 6;6

Las propiedades b$sicas son& >uena resistencia a la corrosi"n. La durea no es

mu alta no pueden incrementarla por tratamiento t0rmico.)rincipales aplicaciones& Equipo utensilios dom0sticos en aplicaciones

arquitect"nicas decorativas.

/erie ;77

Los Aceros Inoxidables Austeníticos.

/on los m$s utiliados por su amplia variedad de propiedades, se obtienen

agregando 4íquel a la aleaci"n, por lo que la estructura cristalina del material se

transforma en austenita de aquí adquieren el nombre. El contenido de Cromo

varia de 1? a 9:%, el de 4íquel de ;.@ a 99% el de 8olibdeno 1.@ a ?%.

Los tipos m$s comunes son el AI/I ;76, ;76L, ;1?, ;1?L, ;17 ;1.

Las propiedades b$sicas son& Excelente resistencia a la corrosi"n, excelente

factor de #igiene limpiea, f$ciles de transformar, excelente soldabilidad, no se

endurecen por tratamiento t0rmico, se pueden utiliar tanto a temperaturas

criog0nicas como a elevadas temperaturas.

)rincipales aplicaciones& Btensilios equipo para uso dom0stico, #ospitalario

en la industria alimentaria, tanques, tuberías, etc.

ALB43/ B/3/ -E L3/ ACE(3/ I43DI-A>LE/.

Los aceros inoxidables ofrecen resistencia a la corrosi"n, una adecuada relaci"n

resistencia mec$nica peso, propiedades #igi0nicas, resistencia a temperaturas

elevadas criog0nicas valor a largo plao. /on totalmente reciclables



amigables con el medio ambiente.

Los aceros inoxidables son ampliamente utiliados en varios sectores, desde la

m$s sofisticada aplicaci"n industrial #asta los utensilios dom0sticos.

Contribuen, de manera indirecta, a satisfacer las necesidades #umanas b$sicastales como alimentaci"n, salud, construcci"n, medio ambiente, transporte

energía.

Algunos e!emplos de productos fabricados con aceros inoxidables son los

equipos de procesos químicos petroquímicos, equipos de proceso de alimentos

bebidas, equipos farmac0uticos, c$maras de combusti"n, sistemas de escape

filtros automotrices, vagones de ferrocarril, aplicaciones arquitect"nicas

estructurales, mobiliario urbano, paneles de aislamiento t0rmico,

intercambiadores de calor, tanques recipientes, barriles de cervea,

instrumentos quir5rgicos, agu!as #ipod0rmicas, monedas, tar!as, ollas sartenes,

cubiertos, lavadoras, lavava!illas utensilios de cocina.

En la industria química petroquímica, los aceros inoxidables ofrecen elevada

resistencia a la corrosi"n excelentes propiedades mec$nicas así como un ba!o

costo de mantenimiento. En la industria de alimentos bebidas en la industria

farmac0utica, proveen excelentes condiciones de #igiene adem$s de su

resistencia a la corrosi"n duraci"n a largo plao.

ACEROS DE HERRAMIENTAS

Clasificación de los aceros de herramientas:

En este grupo se incluyen teóricamente todos los aceros que pueden emplearse para la

fabricación de herramientas. Sin embargo, en la práctica, la aplicación de este término queda

limitada a los aceros especiales de gran calidad utilizados en la fabricación de útiles o

herramientas destinados a trabajar los materiales por corte o por presión.

ay di!ersos procedimientos que pueden ser!ir para agrupar los aceros de herramientas. "no

de ellos los clasifica en función del medio de temple utilizado# as$ se tiene aceros de temple en

agua, aceros de temple en aceite y aceros de temple al aire. El contenido en elementos de

aleación también puede ser!ir para agrupar los aceros, y en función de él se di!iden en aceros

de herramientas al carbono, aceros de baja aleación y aceros de aleación media. %inalmente,

u en función de la aplicación que !an a tener, se clasifican en aceros rápidos y aceros para

trabajos en fr$o.

&os aceros de herramientas más comúnmente utilizados han sido clasificados en seis grupos

principales, y dentro de ellos en subgrupos, todos los cuales se identifican por una letra en la

forma siguiente#



'ceros de temple al agua (

'ceros para trabajos de choque S

'ceros para trabajos en fr$o ) 'ceros de temple en aceite

' 'ceros de media aleación temple aire

* 'ceros altos en cromo y en carbono

'ceros para trabajos en caliente 'ceros del tipo

'ceros rápidos + 'ceros al tungsteno

'ceros al molibdeno

'ceros para usos especiales & 'ceros de baja aleación

% 'ceros al tungsteno

- 'ceros para moldes

Elección de los aceros de herramientas:

En la mayor$a de los casos nos encontramos con que son !arios los tipos e incluso las familias

de aceros que nos resol!er$an satisfactoriamente un determinado problema de herramientas,

lo que hace que la selección se base en otros factores, tales como producti!idad pre!ista,

facilidad de fabricación y costo. En última instancia es el costo de las herramientas por unidad

de producto fabricado el que determina la selección de un determinado acero.

&os aceros de herramientas, además de utilizarse para la fabricación de elementos de

máquinas, se emplean para la fabricación de útiles destinados a modificar la forma, tamao y

dimensiones de los materiales por arranque de !iruta, cortadura, conformado, embutición,

e/trusión, laminación y choque.

*e todo lo dicho se deduce que, en la mayor$a de los casos, la dureza, tenacidad, resistencia

al desgaste y dureza en caliente constituyen los factores más importantes a considerar en la

elección de los aceros de herramientas. 0o obstante, en cada caso en particular hay que

considerar también otros muchos factores, tales como la deformación má/ima que puede

admitirse en la herramienta1 la descarburización superficial tolerable1 la templabilidad openetración de la dureza que se puede obtener1 las condiciones en que tiene que efectuarse

el tratamiento térnico, as$ como las temperaturas, atmósferas e instalaciones que requiere

dicho tratamiento1 y, finalmente, la maquinabilidad.

Penetración del temple:



&a mayor o menor penetración del temple es función de la templabilidad de cada clase de

acero en particular. &a clasificación dada en la +abla 2 en función de la templabilidad está

establecida en el supuesto de que se utilicen los medios de temple recomendados. &os aceros

de temple superficial, entre los que se encuentran los aceros de herramientas al carbono

3grupo (4, los aceros al tungsteno 3grupo %4 y !arios de los aceros de cementación del grupo

-, se templan por lo general en agua. &a templabilidad de los aceros aumenta con el contenido

en elementos de aleación, e/cepto en el caso del cobalto, el cual es único elemento que la

hace disminuir. -ara que en una sección grande la tenacidad tenga en toda ella un !alor

ele!ado, con!iene elegir un acero de alta aleación.

Tenacidad:

En el caso de los aceros de herramientas, el término tenacidad se refiere más a la capacidad

de sufrir golpes sin rotura que a la facultad de absorber energ$a durante la deformación. &a

mayor parte de las herramientas tienen que ser piezas r$gidas, y por lo general cualquier

deformación que presenten, por pequea que sea, las hace inser!ibles. &os aceros de

herramientas con contenidos en carbono medios y bajos, pertenecientes a los grupos S y ,

son los que presentan mejor tenacidad y constituyen el material utilizado en la fabricación de

herramientas resistentes al choque.

Dre!a en caliente:

Esta propiedad e/presa la resistencia que presenta el acero al ablandamiento a temperaturas

ele!adas, y !iene reflejada, en cierto modo, por la resistencia que ofrece el material al

re!enido, la cual constituye un factor importante a considerar en la elección de los aceros de

herramientas que trabajen a más de 56678 es fundamental que posean aleación, formadores

de carburos duros y estables, mejora generalmente la resistencia la ablandamiento a

temperaturas ele!adas, destacando en este sentido los aceros que contienen grandes

cantidades de tungsteno, cromo y molibdino.

Ma"ina#ilidad:

Esta propiedad indica la mayor o menor facilidad que presenta el material a su mecanización y

a la obtención de un acabado perfecto 3+abla 24. &os factores que influyen en la maquinabilidad

de los aceros de herramientas son la dureza en estado de recocido, la microestructura del

acero y la cantidad de carburos presentes.

En comparación con los aceros aleados normales, los aceros de herramientas son mucho

más dif$ciles de mecanizar. El acero de herramienta que presenta mejor maquinabilidad 3el

tipo (4 tiene un $ndice apro/imadamente igual al 96:, por lo tanto como referencia paracomparar la maquinabilidad de los distintos aceros de herramientas se toma (, a los que se

asigna arbitrariamente el $ndice ;66 3+abla 224. &a maquinabilidad y facilidad de trabajo de los

aceros de herramientas disminuye al aumentar el contenido de carbón y elementos de

aleados. 8onforme aumenta el contenido en carbono y elementos de aleación en los aceros,

carbono en combinación con elementos que tienen gran tendencia a formar carburos, como el

!anadio, el tungsteno, el cromo y el molibdeno, reduce la maquinabilidad al formarse gran

número de part$culas duras de carburo, que no se disuel!en en el recocido.



Resistencia a la descar#ración:

<a que ésta determina la instalación a utilizar en el tratamiento térmico, y la cantidad de

material que es necesario quitar de la superficie después del temple. &a descarburación tiene

lugar normalmente cuando los aceros se calientan a temperaturas superiores a =6>78 t sal!o

que el material se proteja en el calentamiento por algún procedimiento, como, por ejemplo,

mediante la utilización de una atmósfera protectora, es probable que la superficie del acero

pierda algo de carbono. Esta descarburación es la causa de que en el temple la superficie no

se endurezca, sino que quede blanda.

&os aceros de herramientas al carbono son los que menos se descarburan. &os aceros para la

fabricación de herramientas para trabajos de choque presentan una resistencia a la

descarburación baja1 los utilizados en las herramientas para trabajos en caliente se

consideran que tienen una resistencia mediana, y la mayor$a de los restantes aceros de

herramientas ofrecen una resistencia a la descarburación buena.

Aceros de herramientas de temple al a$a %$rpo &':

Este grupo está formado fundamentalmente por aceros ordinarios al carbono, aunque algunos

de los aceros de mayor contenido lle!an pequeas cantidades de cromo y !anadio con el fin

de aumentar la templabilidad y mejorar la resistencia al desgaste. El contenido en carbono de

este tipo de aceros !ar$a de 6,? a ;,>:, pudiendo subdi!idirse de una manera general en

función del porcentaje de carbono, en los subgrupos siguientes. 6,? a 6,=5: de carbono estos

aceros se utilizan en los casos en que principalmente interesa la tenacidad, como en los

martillos, buterolas, martillos neumáticos, y troqueles encabezadores de carrera corta.

6,=5 a 6,@5: de carbono estos aceros se utilizan cuando además de tenacidad se necesita

dureza como en los punzones, cinceles, matrices y cuchillas de cizalla.

6,@5 a ;,>: de carbono estos aceros se emplean en los casos en que se e/ige a las

herramientas gran resistencia al desgaste y conser!ación de las condiciones de corté. Se

utilizan en la fabricación de herramientas para madera, brocas, escariadores, terrajas y

herramientas de torno.

Sometiéndoles al tratamiento térmico adecuado, se logra obtener una estructura martens$tica

dura en la superficie en núcleo tenaz. -ara que alcancen las cifras de dureza que se les

e/igen, tienen que templarse en agua, son los que mejor maquinabilidad tienen y los que

mejor resistencia a la descarburación, aunque su resistencia en caliente es pequea.

Aceros de herramienta para tra#a(os de cho"e %$rpo S':

Estos aceros son generalmente bajos en carbono, con porcentajes comprendidos entre 6,>5 y

6,?5:, siendo los principales elementos de aleación utilizados el silicio, el cromo, el tungsteno

y algunas !eces el molibdeno o el n$quel. E& silicio y el n$quel aumentan la resistencia de la

ferrita, mientras que el cromo aumenta la templabilidad y contribuye al aumento de

templabilidad, mientras que el tungsteno confiere dureza en caliente. &a mayor parte de ellos



son de temple en aceite, aunque algunos tienen que templarse en agua para lograr un temple

total.

&os contenidos en silicio ele!ados tienden a acelerar la descarburación. &os aceros

pertenecientes a este grupo se emplean en la fabricación de matrices de estampar, punzones,

cinceles, herramientas neumáticos y cuchillas de cizallas.

Aceros para tra#a(os en fr)o:

&os aceros de baja aleación de temple en aceite 3grupo )4 contienen manganeso y cantidades

menores de cromo y tungsteno. Estos aceros destacan por su gran indeformabilidad y porque

en el tratamiento térmico en menos probable que se doblen, alabeen, retuerzan, deformen o

agrieten e los de temple en agua. Entre sus caracter$sticas principales podemos sealar su

buena resistencia al desgaste, maquinabilidad y resistencia a la descarburación1 la tenacidad

es solo regular y su dureza en caliente tan baja como la de los aceros de herramientas al

carbono. Estos aceros se utilizan en la fabricación de terrajas, rodillos de laminar roscas,

herramientas de forma y escariadores e/pansi!os.

&os aceros de aleación media 3grupo '4 contienen un ;: de carbono, 9: como má/imo de

manganeso, 5: como má/imo de cromo y un ;: de molibdeno. El aumento del contenido en

elementos aleados, particularmente de manganeso y molibdeno, confiere a estos aceros unas

propiedades caracter$sticas del temple al aire muy acusadas, y aumentan la templabilidad. &os

aceros de este grupo se destacan por se e/celente indeformabilidad, presentando una

resistencia al desgaste buena, tenacidad, y una maquinabilidad que !a de regular a mala. Se

emplean para matrices de corte, matrices de estampar, matrices de rebarbar y rodillos de

laminar roscas.

&os aceros altos en carbono y en cromo 3grupo *4 contienen hasta un A,95: de carbono y un

;A: de cromo, pudiendo también contener molibdeno, tungsteno, !anadio y cobalto. &acombinación del carbono y cromo en cantidades ele!adas proporciona una e/celente

resistencia al desgaste e indeformabilidad. Se caracterizan también por su buena resistencia a

la abrasión y m$nima !ariación de dimensiones en el temple, lo que los punzonar, de estampas

para el estirado de alambre, barras y tubos, rodillos de laminar roscas y patrones de medida.

Aceros para tra#a(os en caliente %$rpo H':

&os aceros para trabajos en caliente pueden subdi!idirse en los tres grupos siguientes#

'ceros al cromo 3;; a;?4

'ceros al tungsteno 3A6 a A?4

'ceros al molibdeno 3>; a >94

Estos aceros se caracterizan por su buena tenacidad debida a su bajo contenido en carbono,

por su dureza en caliente que !a de buena en unos a e/celente en otros, y por una resistencia



y maquinabilidad regulares. Su resistencia a la descarburación es solamente entre regular y

mala, se templan al aire.

Se emplean en la fabricación de matrices, partes mó!iles de los moldes utilizados en la

metalurgia de pol!os, moldes para materiales plásticos.

Aceros r*pidos:

Entre los aceros de herramientas, este tipo es el más aleado, y los aceros que lo forman

contienen normalmente grandes cantidades de tungsteno o molibdeno junto con cromo,

!anadio y a !eces cobalto. El contenido de carbono !ar$a entre 6,= y ;:, aunque en algunos

pueden llegar a !aler hasta un ;,5:.

&a principal aplicación de estos aceros es la fabricación de herramientas de corte, aunque

también se utilizan en la construcción de matrices de e/trusión, herramientas para bruir y

punzones de corte.

-resentan una dureza en caliente e/celente y una resistencia al choque bastante buena. Entre

sus cualidades tenemos buena indeformabilidad, buena resistencia al desgaste,

maquinabilidad regular, y una resistencia a la descarburación entre regular y baja, pudiendo

templarse en aceite, al aire o en sales fundidas.

&os aceros rápidos se pueden clasificar en dos grupos# aceros con molibdeno 3grupo 4 y

aceros con tungsteno 3grupo +4.

Aceros para sos especiales:

&os aceros al tungsteno 3grupo %4 presentan una resistencia al desgaste muy bueno,

utilizándose para la construcción de herramientas de bruir, hileras de trefilar matrices deestampar y matareis para e/trusión en fr$o.

&os aceros de baja aleación 3grupo &4 especialmente los que contienen n$quel, destacan por

su tenacidad. Se utilizan par la fabricación de herramientas y piezas sometidas a golpes

fuertes, como ocurre con las cuchillas de las cizallas, rodillos de laminar roscas, algunas

piezas de los embragues y trinquetas y uas de retenida de los di!isores.

&os aceros para moldes 3grupo -4 se utilizan para la fabricación de troqueles para la industria

de plásticos, los cuales se conforman por punzonado o por un proceso mi/to de punzonado y

mecanizado.

Tratamiento t+rmico de los aceros de herramientas:

El calentamiento de estos aceros debe realizarse efectuando el calentamiento lentamente. )

bien precalentando el material a una temperatura más baja antes de introducirlo en un horno a

ele!adas temperaturas. ' !eces se colocan las piezas a tratar en un horno fr$o, calentándose

simultáneamente el horno y las piezas hasta alcanzar la temperatura requerida. En cualquier



caso, es importante que la pieza permanezca a la temperatura adecuada el tiempo necesario

para que se caliente uniformemente toda su masa.

*ebe procurarse no calentar el acero de herramientas a temperaturas demasiado altas ni

mantenerlo a temperatura demasiado tiempo para e!itar los sobrecalentamientos.

El procedimiento y los medios de temple utilizados !ar$an según el tipo de acero a tratar y la

!elocidad de enfriamiento requerida, los aceros al carbono y de baja aleación se templan en

salmuera o agua, y los aceros de alta aleación en aceite, aire a sales fundidas.

Es con!eniente efectuar el re!enido de los aceros de herramientas inmediatamente después

de templarlos y antes de que se hayan enfriado a la temperatura ambiente, para reducir al

m$nimo el peligro de formación de grietas, debidas alas tensiones originadas en el temple.

Rotra de las herramientas:

-royecto defectuoso de la herramienta# &a forma de la herramienta puede ser causa de s

rotura bien en el tratamiento térmico o una !ez en ser!icio. 8uando una herramienta tenga

que templarse en un medio refrigerante l$quido hay que e!itar que la pieza presente cambios

bruscos de sección.

ala calidad del acero# -ese al cuidadoso control que se ejerce durante la fabricación del

acero y a la inspección a que se le somete, de !ez en cuando pueden aparecer defectos en el

acero. Estos pueden ser zonas porosas debidas a al contracción que tiene lugar durante la

solidificación del lingote y que se conocen como !enteaduras o sopladura, o bien sojas o

pliegues debidas a la segregación o inclusiones no metálicas.

+ratamiento térmico defectuoso# Este factor es causa de gran parte de los fracasos de las

herramientas. &as herramientas tienen que manejarse con todo género de precaucionesdurante el temple y después de él.

*efectos debidos al rectificado# El rectificado de la superficie de una herramienta templada

puede dar origen a la creación de tensiones muy ele!adas, cuya magnitud puede ser

suficiente para que se formen grietas.

Boturas debidas a sobrecargas mecánicas y al proceso de trabajo# Entre los factores

mecánicos que pueden originar la rotura de las herramientas se encuentran las sobrecargas,

las cuales pueden ser accidentales o estar moti!adas por una concentración e/cesi!a de

tensiones, o por una alineación o ángulo de incidencia de la herramienta inadecuada.

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