Acero de alta velocidad: ¿De qué acero están hechas las brocas?
Para fabricar brocas, se necesita un acero para herramientas que satisfaga mejor los requisitos de la aplicación. Para la fabricación de herramientas de perforación para el corte de metales, se utiliza el acero rápido.
Los aceros se dividen generalmente en estructurales y de herramientas. Los aceros para herramientas se utilizan, entre otras cosas, para cortar herramientas manuales y mecánicas. Todos los aceros para herramientas son aceros inoxidables.
El tratamiento térmico confiere a los aceros para herramientas su dureza de trabajo (dureza y resistencia en caliente). Este tratamiento influye en las numerosas propiedades (por ejemplo, la dureza en caliente, la temperatura de aplicación, la resistencia a la tracción, la resistencia al desgaste) del acero para herramientas y lo adapta a aplicaciones específicas. Al aumentar la dureza, por ejemplo, disminuye la tenacidad. Aquí hay que tener en cuenta qué propiedad influye significativamente en la vida de la herramienta en función de la aplicación.
Los aceros para herramientas se caracterizan según
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su composición (no aleado y aleado)
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los agentes refrigerantes (agua, aceite y endurecedores al aire) y
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la temperatura de aplicación (trabajo en frío, trabajo en caliente y acero rápido).
La temperatura de aplicación se diferencia entre el acero para trabajo en frío (no aleado) y el acero para trabajo en caliente (aleado). Los aceros de trabajo en frío suelen utilizarse cuando la temperatura de aplicación en la superficie no supera los 200 °C durante su uso. En cambio, los aceros para trabajo en caliente presentan temperaturas de aplicación superiores a los 200 °C.
Una clase especial de estos aceros de trabajo en caliente son los aceros rápidos (HSS), en los que la temperatura de aplicación puede superar los 600 °C.
Aceros rápidos (HSS)
(Acero rápido (HSS)), se utiliza principalmente como material de corte (para herramientas de corte) y es un acero para herramientas de alta aleación. El HSS también se utiliza para la fabricación de herramientas porque es muy bueno para el rectificado (lo que también permite el reafilado de herramientas romas, por ejemplo).
En comparación con los aceros para trabajos en frío, se pueden alcanzar velocidades de corte tres o cuatro veces superiores y, por tanto, altas temperaturas de aplicación. Esto se debe al tratamiento térmico en el que el acero se recuece a más de 1.200 °C y luego se enfría.
El HSS obtiene su dureza a partir de su estructura básica, formada principalmente por hierro y carbono. Además, contiene adiciones de aleación superiores al 5 %, lo que convierte al HSS en un acero de alta aleación.
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Temperatura de aplicación superior a 600°C
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Altas velocidades de corte
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Alta resistencia (alta resistencia a la rotura)
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Buena afilabilidad durante la producción
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Buena reafilabilidad de las herramientas romas
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Precio relativamente bajo
Las denominaciones HSSE-Co 5 o HSSE-Co 8 indican el porcentaje de contenido de cobalto. Cuanto mayor sea el contenido de cobalto, más duro será el acero para herramientas. El contenido de cobalto aumenta la resistencia a la dureza en caliente y puede cortar mejor materiales difíciles de cortar. El Co 5 contiene, 4,8 - 5 % de cobalto y el Co 8, 7,8 - 8 % de cobalto. Sin embargo, al aumentar la dureza, la tenacidad disminuye.
| Designación | Contenido de cobalto |
|---|---|
| HSS | 0,5 - 1,5 % |
| HSSE-Co 5 | 4,8 - 5 % |
| HSSE-Co 8 | 7,8 - 8 % |
Resistencia al desgaste gracias al revestimiento
Además de la velocidad de corte y la temperatura de aplicación resultante, el desgaste también influye en la vida útil de la herramienta. Esto se puede remediar con un recubrimiento que permita mayores velocidades de corte.
Las herramientas de HSS pueden ser acabadas con diversos recubrimientos que aumentan la resistencia al desgaste y, sobre todo, la vida útil de la herramienta.
Recubrimientos que utilizamos
- TiN
- TiAlN
- AlTiN
- TiCN
- RUnaTEC
En nuestro artículo TiN, TiAlN, AlTiN... una comparación de los revestimientos se puede encontrar una visión general y una comparación de los mismos.
Aplicaciones
El acero rápido, con sus diferentes grados de dureza y recubrimientos, es adecuado para diversas aplicaciones.
El acero rápido que necesita para su aplicación depende de su proceso de corte, ya sea para taladrar, roscar o avellanar.
En el siguiente gráfico le ofrecemos una guía para saber qué material puede utilizar y qué acero rápido. Sigue dependiendo del proceso de corte respectivo. Sin embargo, puede ver que con el aumento del contenido de cobalto, la dureza del material a cortar aumenta (por ejemplo, el HSS corta acero hasta 900 N/mm2, con el HSSE-Co 8 usted perfora en acero hasta 1300 N/mm2).
Conclusión y resumen
Las brocas se fabrican con acero rápido aleado (HSS). Con este acero para herramientas se pueden alcanzar temperaturas de aplicación de hasta 600 °C, lo que puede ocurrir al cortar, por ejemplo, acero o metales.
A medida que aumenta la dureza del material, se puede utilizar un acero rápido con un mayor contenido de cobalto (5% o más). El contenido de cobalto depende de su aplicación. Por ejemplo, si se quiere perforar acero inoxidable, se suele utilizar una broca helicoidal HSSE-Co 5 sin recubrimiento. En algunos casos es suficiente el acero para herramientas HSS con un recubrimiento de TiAlN.
Ahora puede clasificar el acero rápido y elegir la herramienta adecuada para su aplicación.
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