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.

Podemos describir los grupos más importantes:

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 y F-5120 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 0,75%C el F-5130, ACERO AL CARBONO TENAZ-DURO de 0.85%C el F-5140 y ACERO AL CROMO DURO-SUAVE de 0.95%C posiblemente con muy poco Cromo el F-5150.

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.

Para conseguir en cada caso la máxima dureza deben ser templados en agua y como los enfriamientos energéticos producen con facilidad grietas y deformaciones, se debe tener especial cuidado con la forja y el tratamiento térmico.

ACEROS INDEFORMABLES:

Reciben este nombre los aceros que en el temple no sufren casi deformaciones y con frecuencia después del temple y revenido quedan con dimensiones prácticamente idénticas a las que tenían antes del tratamiento. Esto se consigue empleando principalmente el cromo y el manganeso como elementos de aleación. Estos aceros templan con un simple enfriamiento al aire o en aceite sin necesidad de someter al acero a bruscas variaciones de temperatura.

Aceros con 1 a 3% de manganeso de temple en aceite y al aire. Podemos destacar el F-5220 (AISI O1 – AISI O2).

Sanmais caldeados a fuego y martillo con F-1110 y F-5220 por Victor M. Acosta Aparicio

Las diferencias entre el AISI O1 y O2 son muy pequeñas. Principalmente la adición de tungsteno en el AISI O1.

Aceros con 5% de cromo de temple al aire.

Aceros con 12% de cromo de temple en aceite y al aire. Podemos destacar el F-5211 (AISI D2) y F-5210 (AISI D3) con un 12% de cromo con mínima variabilidad dimensional tras el temple. Son considerados semi-inoxidables, por su alto contenido en cromo. Requieren un mínimo de mantenimiento. La elevada concentración de Molibdeno y Vanadio en el F-5211 (AISI D2) le confiere gran dureza y retención de filo. Todo ello hace que solamente suela encontrarse en cuchillos profesionales.

Cuchillo forjado con F-5210 (AISI D3) por Victor M. Acosta Aparicio

ACEROS PARA TRABAJO DE CHOQUE Y CORTE EN FRIO.

Debe combinarse una dureza suficiente para el corte con una tenacidad aceptable como para que se rompan en los choques a los que están sometidos. Se suelen emplear aceros aleados con cromo y wolframio. También para éste fin se usa con éxito el clásico acero de muelles mangano-silicioso F-1440.

ACEROS AUSTENITICOS RESISTENTES AL DESGASTE.

Para ciertas aplicaciones como brocas de dragas, mandíbulas, placas de molinos, trituradoras…Se suelen fabricar con aceros de 12.5% de manganeso y 1.2% de carbono que es austenítico a temperatura ambiente. Aunque no son de muy elevada dureza, si presentan una resistencia al desgaste extraordinaria.

Existen otros tres grupos para aceros de herramientas como,

ACEROS DE CORTE NO RÁPIDOS

Aceros que con pequeñas cantidades de cromo y wolframio son empleados en herramientas de corte que deban trabajar en condiciones muy forzadas. Pueden considerarse como una calidad intermedia entre los aceros rápidos y los aceros al carbono.

ACEROS GRAFITICOS.

Se caracterizan por la presencia de grafito en su microestructura. La presencia del grafito favorece el el rozamiento de las piezas y reduce le desgaste. De levado porcentaje de carbono y silicio (1 a 1.5%).