ACEROS AL CARBONO DE HERRAMIENTAS

ACEROS AL CARBONO DE HERRAMIENTAS

BLOG PREMIUM DEL LABORATORIO DE FORJA

ACEROS AL CARBONO DE HERRAMIENTAS 

 

En este grupo incluimos algunos de los aceros que usamos para la fabricación de útiles o herramientas de corte y herramientas de forja destinadas a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, por presión o por arranque de viruta. Siempre trabajando a temperaturas inferiores a los 200ºC.

Corresponden a los aceros que después del temple y revenido quedan en general con gran dureza y son capaces de cortar y romper la mayoría de los metales.

 

ACEROS AL CARBONO:

Sin elementos de aleación, con porcentajes de carbono variables entre 0.5-1.4%C, si poseen algún elemento de aleación de muy bajo porcentaje también pueden ser considerados al carbono.

A medida que aumenta el contenido de carbono aumenta también la dureza y la resistencia mecánica, pero disminuye la tenacidad y resiliencia.

Para herramientas que deban tener gran tenacidad se emplean contenidos de carbono de 0.5-07%C. Herramientas agrícolas, martillos, navajas, cuchillos, hachas, tijeras, cortafríos, picos, martillos de forja ligera…etc. Podemos destacar los aceros F-5110 de 0.55% C, equivalente al AISI 1055 y el F-5120 de 0,65% C, equivalente al AISI 1065 denominados ACERO AL CARBONO MUY TENAZ.

Para herramientas de corte de calidades intermedias como herramientas de carpintería, cuchillos, navajas, cuchillos, hoces… se emplean aceros con un contenido de carbono de 0.7-1%C. Podemos destacar el ACERO AL CARBONO TENAZ de 0,7%C el F-5130 equivalente al 1070 y el ACERO AL CARBONO TENAZ-DURO de 0.8%C el F-5140 equivalente al 1080.

Set cuchillos acero al carbono

Set cuchillos de cocina en Acero F-5130 por Victor M. Acosta Aparicio.

Para herramientas de corte como brocas para aceros y metales, machos de roscar, martillos para piedra, punzones, escoplos, buriles, terrajas, navajas, cuchillos, limas para hierro y acero, sierras metálicas, herramientas de cincelador…se emplean aceros de contenidos de carbono de entre 1-1.4%. Podemos destacar los aceros F-5160 denominado ACERO AL CARBONO DURO con 1.10%C, y el F-5170 denominado ACERO AL CARBONO EXTRADURO con 1.30%C.

UNE F-5130

UNE F-5130

UNE F-5130 – AISI 1070

ACERO AL CARBONO TENAZ

Acero al carbono para herramientas, que al igual que con los aceros al carbono de construcción (F-1110-AISI 1010, F-1120-AISI 1020, F-1130-AISI 1030, F-1140-AISI 1040 y F-1150-AISI 1050) a medida que aumentamos el porcentaje de carbono aumenta también la dureza y la resistencia mecánica, disminuyendo la tenacidad y la resiliencia.

Acero para la fabricación herramientas de carpintería, barrenas, cuchillas, navajas, cuchillos, hoces para trabajos agrícolas, agujas de coser…

 

Se considera un acero no aleado a pesar de su contenido en Cromo (Cr), pero en pequeñas proporciones.

Composición:

0.71% C,  0.22% Si, 0.64% Mn, 0.24% Cr

Otras denominaciones:

UNE F-5130 – AISI 1070

Éste acero es muy, muy parecido al acero denominado Acero Elástico al Carbono F-1410 – SAE 1070 – DIN 1.1231

Pero el F-5130 puede tener un pequeño porcentaje de cromo que aumenta la dureza y la resistencia a la tracción del acero, mejora la templabilidad e impide las deformaciones en el temple al permitir su templado en aceite. Aumenta también la resistencia al desgaste.

FORJADO:

850-1050ºC. Se recomienda enfriar en cenizas después de la forja.

NORMALIZADO

Previo al temple podemos realizar un normalizado para homogeneizar la estructura después de la forja y los calentamientos no uniformes realizados en la fragua. 

850ºC enfriamiento al aire.

ABLANDAMIENTO:

720ºC con enfriamiento lento en el horno.

TEMPLE:

780-810ºC. Enfriamiento en agua o en aceite. En aceite templa bien en secciones pequeñas como son los cuchillos, reduciendo la posibilidad de deformaciones tras el temple.

64 HRC temple a 810ºC en aceite.

REVENIDO:

El acero después del temple suele quedar generalmente demasiado duro y frágil. Mediante el revenido eliminando las tensiones internas producidas tras el temple, disminuyendo la dureza y la resistencia mecánica, pero aumentando la tenacidad del acero.

Calentamiento lento a temperatura de revenido inmediatamente después del temple.

IMG_20160801_103036

La temperatura de revenido depende de las propiedades mecánicas finales que deseemos obtener.

Diagrama TTT: 

IMG_20160801_102903.jpg

UNE F-5130

UNE F-5130

UNE F-5130 – AISI 1070

ACERO AL CARBONO TENAZ

Acero al carbono para herramientas, que al igual que con los aceros al carbono de construcción (F-1110-AISI 1010, F-1120-AISI 1020, F-1130-AISI 1030, F-1140-AISI 1040 y F-1150-AISI 1050) a medida que aumentamos el porcentaje de carbono aumenta también la dureza y la resistencia mecánica, disminuyendo la tenacidad y la resiliencia.

Acero para la fabricación herramientas de carpintería, barrenas, cuchillas, navajas, cuchillos, hoces para trabajos agrícolas, agujas de coser…

 

Se considera un acero no aleado a pesar de su contenido en Cromo (Cr), pero en pequeñas proporciones.

Composición:

0.71% C,  0.22% Si, 0.64% Mn, 0.24% Cr

Otras denominaciones:

UNE F-5130

Éste acero es muy, muy parecido al acero denominado Acero Elástico al Carbono F-1410 – SAE 1070 – DIN 1.1231

Pero el F-5130 puede tener un pequeño porcentaje de cromo que aumenta la dureza y la resistencia a la tracción del acero, mejora la templabilidad e impide las deformaciones en el temple al permitir su templado en aceite. Aumenta también la resistencia al desgaste.

FORJADO:

850-1050ºC. Se recomienda enfriar en cenizas después de la forja.

NORMALIZADO

Previo al temple podemos realizar un normalizado para homogeneizar la estructura después de la forja y los calentamientos no uniformes realizados en la fragua. 

850ºC enfriamiento al aire.

RECOCIDO DE ABLANDAMIENTO:

720ºC con enfriamiento lento en el horno.

TEMPLE:

780-810ºC. Enfriamiento en agua o en aceite. En aceite templa bien en secciones pequeñas como son los cuchillos, reduciendo la posibilidad de deformaciones tras el temple.

64 HRC temple a 810ºC en aceite.

REVENIDO:

El acero después del temple suele quedar generalmente demasiado duro y frágil. Mediante el revenido eliminando las tensiones internas producidas tras el temple, disminuyendo la dureza y la resistencia mecánica, pero aumentando la tenacidad del acero.

Calentamiento lento a temperatura de revenido inmediatamente después del temple.

IMG_20160801_103036

La temperatura de revenido depende de las propiedades mecánicas finales que deseemos obtener.

Diagrama TTT: 

IMG_20160801_102903.jpg

TEMPLE:

780-810ºC. Enfriamiento en agua o en aceite. En aceite templa bien en secciones pequeñas como son los cuchillos, reduciendo la posibilidad de deformaciones tras el temple.

64 HRC temple a 810ºC en aceite.

REVENIDO:

El acero después del temple suele quedar generalmente demasiado duro y frágil. Mediante el revenido eliminando las tensiones internas producidas tras el temple, disminuyendo la dureza y la resistencia mecánica, pero aumentando la tenacidad del acero.

Calentamiento lento a temperatura de revenido inmediatamente después del temple.

IMG_20160801_103036

La temperatura de revenido depende de las propiedades mecánicas finales que deseemos obtener.

Diagrama TTT: 

IMG_20160801_102903.jpg

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UNE F-5150 – ASISI 1090

UNE F-5150 – ASISI 1090

UNE F-5150 – AISI 1090

ACERO AL CARBONO DURO SUAVE

El AISI 1090 es un acero al carbono de alto contenido de carbono, reconocido por su elevada dureza y resistencia al desgaste. Este material es ideal para la fabricación de herramientas de corte, resortes de alta tensión y otras herramientas que requieren una gran resistencia mecánica.

 

Composición:

0.90% C,  0.25% Si, 0.7% Mn

Otras denominaciones:

UNE F-5150  AISI 1090 DIN 1.1273

Debido a su alta dureza y resistencia al desgaste, el AISI 1090 se utiliza en herramientas de corte como cuchillos, navajas y hojas de sierras; resortes de alta tensión, incluyendo muelles y componentes que requieren alta elasticidad; y piezas de maquinaria sometidas a alto desgaste y esfuerzo. Se farbicaban antes dek acero rápido brocas para hierro, aceros y otros metales, machos de roscar, troqueles, martillos para piedra, letras de imprenta, punzones, escoplos…

FORJADO:

850-1050ºC. Se recomienda enfriar en cenizas después de la forja.

NORMALIZADO

Previo al temple podemos realizar un normalizado para homogeneizar la estructura después de la forja y los calentamientos no uniformes realizados en la fragua. 

850ºC enfriamiento al aire.

ABLANDAMIENTO:

720ºC con enfriamiento lento en el horno.

TEMPLE:

780-810ºC. Enfriamiento en aceite sobre todo para piezas de secciones pequeñas.

65-66 HRC temple a 810ºC en aceite.

REVENIDO:

El acero después del temple suele quedar generalmente demasiado duro y frágil. Mediante el revenido eliminando las tensiones internas producidas tras el temple, disminuyendo la dureza y la resistencia mecánica, pero aumentando la tenacidad del acero.

Calentamiento lento a temperatura de revenido inmediatamente después del temple.

Curva de Revenido: Indica cómo varían la dureza en HRC en función de la temperatura de revenido.

Diagrama de Revenido del F-5150 o AISI 1090.

Diagrama TTT (Tiempo-Temperatura-Transformación): Este diagrama muestra las transformaciones de fase de la austenita en función de la temperatura y del tiempo de enfriamiento.

Diagrama TTT del F-5150 o AISI 1090

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UNE F-5140 – ASISI 1080

UNE F-5140 – ASISI 1080

UNE F-5140 – AISI 1080

ACERO AL CARBONO TENAZ – DURO

El AISI 1080 es un acero alto en carbono con un contenido de carbono entre 0,75% y 0,88%, lo que le confiere alta dureza, buena resistencia al desgaste y excelente capacidad de corte. Es ampliamente utilizado en herramientas de impacto, cuchillería, resortes y piezas sometidas a alto esfuerzo mecánico.

 

Composición:

0.75 – 0,85 % C,  0.25% Si, 0.7% Mn

Otras denominaciones:

UNE: F-5155 –  SAE/AISI: 1080

Se utiliza en la fabricación de herramientas de impacto como cinceles, martillos y punzones, en cuchillería para hojas de filo con buena retención de dureza, en flejes, muelles, anillos de trefilar, troqueles y tornillos de alta resistencia.

FORJADO:

850-1100ºC. Se recomienda enfriar en cenizas después de la forja.

NORMALIZADO

Previo al temple podemos realizar un normalizado para homogeneizar la estructura después de la forja y los calentamientos no uniformes realizados en la fragua. 

850ºC enfriamiento al aire.

ABLANDAMIENTO:

815ºC  con enfriamiento lento en el horno.

720ºC con enfriamiento lento en el horno para globulización.

TEMPLE:

790-815ºC. Enfriamiento en aceite sobre todo para piezas de secciones pequeñas.

65 HRC temple a 810ºC en aceite.

REVENIDO:

El acero después del temple suele quedar generalmente demasiado duro y frágil. Mediante el revenido eliminando las tensiones internas producidas tras el temple, disminuyendo la dureza y la resistencia mecánica, pero aumentando la tenacidad del acero.

Calentamiento lento a temperatura de revenido inmediatamente después del temple.

Curva de Revenido: Indica cómo varían la dureza en HRC en función de la temperatura de revenido.

Diagrama de Revenido del F-5150 o AISI 1090.

Diagrama TTT (Tiempo-Temperatura-Transformación): Este diagrama muestra las transformaciones de fase de la austenita en función de la temperatura y del tiempo de enfriamiento.

Diagrama TTT 1080 F-5140

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