ACERO

DE

A LT O R E N D I M I E N T O ( H P S )

THG 2000 Acero especial de alta resistencia y prestaciones con buenas propiedades de mecanizado

Wherever tools are made Wherever tools are used

THG 2000

Información general THG 2000 es un acero aleado al cromo-molibdeno -vanadio desarrollado especialmente para aplicaciones como por ejemplo, elementos de sujeción para herramientas de corte. Sus características principales son : • Buena resistencia a la abrasión tanto a bajas como a altas temperaturas • Buena tenacidad y ductilidad • Buena resistencia a altas temperaturas y a la fatiga térmica • Buenas características de temple y aptitud para temple al aire • Muy poca distorsión durante el proceso de temple Comparado con un acero normal para utillajes, la aptitud de mecanizado de THG 2000 es mejor, lo cual facilita las operaciones de taladrado, y mandrinado de pequeños agujeros. Es particularmente adecuado para el temple por inducción, y puede también aportarse recubrimiento PVD sin verse reducida la dureza del utillaje. Análisis típico %

C 0,39

Si 0,5

Mn 0,4

Cr 5,3

Mo 1,3

Estado de suministro

Recocido blando a aprox. 185 HB

Código de color

Amarillo/Violeta

V 0,9

Propiedades PROPIEDADES FÍSICAS Templado y revenido a 45 HRC. Datos obtenidos a temperatura ambiente y a altas temperaturas. Temperatura

20°C

400°C

600°C

Densidad kg/m3

7800

7700

7600

210 000

180 000

140 000

Módulo de elasticidad, N/mm2 Coeficiente de expansión térmica por °C a partir de 20°C

–

Coeficiente de conductividad térmica W/m°C

–

12,6 x 10-6 13,2 x 10-6

29

30

PROPIEDADES MECÁNICAS Resistencia a la tensión aproximada a temperatura ambiente. Dureza

52 HRC

45 HRC

Resistencia a la tensión, Rm N/mm2 kp/mm2

1820 185

1420 145

Límite de Elasticidad, Rp0,2 N/mm2 kp/mm2

1520 155

1280 130

Aplicaciones THG 2000 es un acero especial de alta resistencia, destinado a aplicaciones con altos requisitos en las propiedades mecánicas del material, al tiempo que se requiere también buena mecanibilidad. Algunos ejemplos de aplicaciones son: • Elementos de fijación para brocas, fresas, escariadores, plaquetas, etc… • Mandrines para fresar y utillajes de ajuste • Ejes de dirección y piezas de transmisiones para vehículos a motor sometidas a grandes tensiones • Rodillos en maquinas continuas de fundición • Cierres / abrazaderas / mordazas • Rodillos de transporte para desplazar piezas calientes

Efecto del tiempo de temple sobre la dureza a temperaturas elevadas Dureza, HRC 50 500°C

45

40 550°C 35 30 600°C 25 650°C 20 1

2

10

100 Tiempo, horas

1000

THG 2000

Resistencia a temperaturas elevadas Sentido longitudinal

MEDIOS DE ENFRIAMIENTO A5, Z%

Rm, Rp0,2 MPa (N/mm2) 2000 1800

100 90

Z

1600

80

1400

70 60

1200

Rm

1000 800

50 40

Rp0,2

600

30

REVENIDO

20

400 200 0

• Aire o atmosfera circulante • Vacío (con suficiente presión positiva). • Baño de martemple, o lecho fluidizado a 180– 220°C, o a 450–550°C, seguido por enfría miento al aire • Aceite caliente, a unos 60–70°C Nota: Revenir la pieza tan pronto su temperatura alcance los 50–70°C.

A5 100

200

300

400

500

600

10 700 °C

Temperatura de prueba

Tratamiento térmico

Seleccionar la temperatura de revenido de acuerdo con la dureza solicitada empleando como guía el gráfico de revenido que se muestra a continuación. Revenir dos veces con un enfriamiento intermedio a temperatura ambiente. La temperatura mínima de revenido es de 180°C. El tiempo mínimo de mantenimiento a temperatura deberá ser al menos de 2 horas.

RECOCIDO BLANDO Proteger el acero contra la decarburación y calentar en toda su masa hasta alcanzar los a 850°C. Permitir un enfriamiento en el horno a 10°C por hora hasta alcanzar los 650°C, después libremente al aire. LIBERACIÓN DE TENSIONES – ESTABILIZADO Una vez realizado el mecanizado de desbaste se recomienda realizar una liberación de tensiones, luego la pieza deberá calentarse en toda su masa hasta alcanzar los 650°C, manteniendose ésta durante 2 horas. Enfriar lentamente hasta alcanzar los 500°C, luego libremente al aire. TEMPLE Temperatura de precalentamiento: 600–850°C Temperatura de austenización: 900–1030°C, normalmente 1020°C

Temperatura °C

Tiempo de inmersión* Minutos

Dureza antes de revenido

900 920 940 960 980 1000 1020

45 45 45 45 45 45 30

44 ±3 HRC 46 ±3 HRC 47 ±3 HRC 48 ±3 HRC 50 ±3 HRC 52 ±3 HRC 53 ±3 HRC

Gráfico de revenido Dureza, HRC 55

1020°C

50 960°C

980°C

45 900°C 40 35 30 25

250 300 350 400 450 500 550 600 650°C Temperatura de revenido

Normalmente no es recomendable revenir entre 425–525°C, puesto que las propiedades de tenacidad se ven degradadas entre éstos niveles de temperatura.

* Tiempo de inmersión = tiempo a una temperatura específica una vez el utillaje ha sido calentado en toda sumasa.

Proteger la pieza contra la decarburación durante el temple

Porta brocas realizados con THG 2000 3

THG 2000

NITRURACIÓN

CAMBIOS DIMENSIONALES DURANTE EL TEMPLE Tamaño de la probeta 100 x 100 x 25 mm Ancho %

Largo %

Espesor %

Templado al aceite min. a partir de 1020°C max.

–0,08 –0,15

–0,06 –0,16

0,00 +0,30

Templado al aire min. a partir de 1020°C max.

–0,02 +0,03

–0,05 +0,02

+0,05

Templado al vacío min. a partir de 1020°C max.

+0,01 +0,02

–0,02 –0,04

+0,08 +0,12

CAMBIOS DIMENSIONALES DURANTE EL REVENIDO Cambios dimensionales % +0,12 +0,08 +0,04 0 –0,04

La nitruración produce una capa dura en la superficie que es muy resistente al desgaste y a la erosión. De todas formas, la capa nitrurada es frágil y puede agrietarse o descantillarse si es expuesta a choques mecánicos o térmicos, con el riesgo de verse incrementados con el espesor de la capa. Antes de aplicar la nitruración, la pieza debe ser templada y revenida a una temperatura mínima de 50°C por encima de la temperatura de nitruración. La nitruración en gas amoníaco a 510°C o por plasma a 480°C en un 25 % de nitrógeno — 75 % de mezcla de hidrógeno, resultan en una dureza aproximada de 1100 HV0,2, En general el método preferible es la nitruración por plasma puesto que se tiene un mejor control sobre el potencial de nitrógeno. En particular evita la formación de la «capa blanca», si bien una nitruración gaseosa realizada de forma apropiada puede aportar resultados perfectamente aceptables. THG 2000 puede también nitrocarburarse en gas o en baño de sales, para producir una dureza en la superficie de 900–1000 HV0,2.

–0,08 –0,12 100

200 300 400 500 600 700°C Temperatura de revenido (1h + 1h)

Nota: Los cambios dimensionales que ocurren durante el temple y revenido son acumulativos.

CEMENTACIÓN La cementación aumenta la dureza en la superficie y la resistencia al desgaste del acero, incrementa su resistencia a la flexión y torsión y mejora la resistencia a la fatiga. THG 2000 puede templarse de la manera siguiente: Temperatura de carburación: 900°C Temperatura de austenización: 980°C Enfriamiento: en aire o aceite Revenido: 250°C, dos veces, o 525°C, dos veces. Dureza de la superficie: 58 ±3 HRC Tiempo

Profundidad aproximada de la capa cementada

2 horas 4 horas 16 horas

~0,35 mm ~0,65 mm ~1,30 mm

Utilizar un material de carburación poco agresivo.

THG 2000 es un material adecuado para distintos tipos de soportes para fresas. 4

PROFUNDIDAD DE NITRURADO Proceso

Tiempo, horas

Profundidad, mm

Nitruración gaseosa a 510°C

10 30

0,12 0,20

Nitruración por plasma a 480°C

10 30

0,12 0,18

2,5

0,11

1

0,06

Nitrocarburación – en gas a 580°C – en baño de sales a 580°C

Nitruración a profundidades superiores a 0,3 mm, no se recomienda para componentes destinados a aplicaciones donde se utilicen altas temperaturas. THG 2000 puede también nitrurarse en condición de recocido blando, si bien su dureza y profundidad de nitruración puede verse algo reducida.

THG 2000

Fresado de acabado

Recomendaciones de mecanizado Los parámetros de corte de los cuales informamos a continuación para THG 2000 deberán considerarse como valores guía, que deberán adaptarse a las condiciones locales existentes. Para información más detallada consultar el catalogo de Uddeholm «Recomendaciones de mecanizado». Condición — recocido blando:

Tipo de fresa Metal duro Insertado Acero rápido

Parámetros parameter

Metal duro

Velocidad de corte (vc) m/min

150–200

160–210

40–451)

Avance (fz) mm/diente

0,03–0,202)

0,08–0,202)

0,05–0,352)

Calidad de la herramienta

«Micrograin»

P20–P30

–

Carburo revestido

Carburo revestido

1)

Para fresas de acero rápido con recubrimiento vc = 50–60 m/min. 2) Dependiendo de la profundidad radial y diámetro de corte.

TORNEADO Torneado con metal duro Parámetros de corte

Torneado de desbaste

Torneado fino

Torneado con acero rápido Torneado fino

Velocidad de corte (vc) m/min

210–260

260–310

30–35

Avance (f) mm/r

0,2–0,4

0,05–0,2

0,05–0,3

Profundidad de corte (ap) mm

2–4

0,5–2

0,5–3

Calidad de la herramienta

P10–P15

P10

–

Carburo revestido

Carburo revestido ó cementado

TALADRADO Taladrado con brocas helicoidales de acero rápido Diámetro de la broca Ø, mm –5 5–10 10–15 15–20

Velocidad de corte (vc), m/min

Avance(f) mm/r

25–30 25–30 25–30 25–30

0,08–0,20 0,20–0,30 0,30–0,35 0,35–0,40

* Para brocas de acero rápido con recubrimiento vc = 35 m/min.

Taladrado con brocas de metal duro Tipo de broca

FRESADO Fresado frontal y axial

Parámetros de corte

Fresado con herramientas de metal duro Fresado de Fresado de desbaste acabado

200–260

260–300

Avance (fz) mm/diente

0,2–0,4

0,1–0,2

Profundidad de corte (ap) mm

2–5

–2

Calidad de la herramienta

P20–P40

P10–P20

Carburo revestido

Carburo revestido ó cementado

Metal duro insertado

Metal duro solido

Broca con refrigeración )

Velocidad de corte (vc) m/min

220–240

130–160

80–110

0,06–0,152)

0,08–0,302)

0,15–0,252)

Avance (f) mm/r 1) 2)

Velocidad de corte (vc) m/min

Parámetros de corte

Broca con canales de refrigeración interna. Dependiendo del diámetro de la broca.

5

THG 2000

Fresado de acabado

Recomendaciones de mecanizado para THG 2000, templado y revenido a 45 HRC: TORNEADO

Parametros de corte

Torneado con herramientas de metal duro Torneado de Torneado de desbaste acabado

Tipo de fresa Metal duro insertado Acero rápido

Parámetros de corte

Metal duro

Velocidad de corte (vc) m/min

80–100

80–100

8–10

Avance (fz) mm/diente

0,03–0,151)

0,08–0,151)

0,05–0,201)

«Micrograin» carburo revestido

P15–P30

Fresa de HSS

carburo revestido

con recubrimiento TiCN

Calidad de la herramienta

Velocidad de corte (vc) m/min

60–80

80–100

Avance (f) mm/r

0,2–0,4

0,05–0,2

2–4

0,5–2

TALADRADO

P10–P15

P10

Carburo revestido

Carburo revestido, cementado ó mixto cerámica

Taladrado con brocas de acero rápido con recubrimiento TiCN

Profundidad de corte (ap) mm Calidad de la herramienta

1)

Dependiendo de la profundidad radial y diámetro de corte.

Diámetro de la broca Ø, mm

Fresado frontal y axial Fresado con herramientas de metal duro Fresado de Fresado de desbaste acabado

Velocidad de corte (vc) m/min

40–50

50–70

Avance (fz) mm/diente

0,15–0,25

0,10–0,20

Profundidad de corte (ap) mm Calidad de la herramienta

Avance (f) mm/r

10–15 10–15 10–15 10–15

0,03–0,15 0,15–0,20 0,20–0,25 0,25–0,30

–5 5–10 10–15 15–20

FRESADO

Parametros de corte

Velocidad de corte (vc), m/min

Taladrado con brocas de metal duro Tipo de broca Parámetros de corte

Metal duro insertado

Metal duro solido

Broca con refrigeracion1)

Velocidad de corte (vc) m/min

90–110

80–100

50–60

0,05–0,102)

0,05–0,152)

0,10–0,152)

Avance (f) mm/r 2–4

–2

1) 2)

P20–P40

P10–P20

Carburo sin revestimiento

Carburo revestido ó cementado

Broca con canales de refrigeración interna. Dependiendo del diámetro de la broca.

RECTIFICADO A continuación ofrecemos unas recomendaciones generales de rectificado. Pueden obtener más información en la publicación de Uddeholm «Rectificado de Acero para Utillajes». Recomendaciones del tipo de muela Tipo de rectificado Rectificado frontal muela plana Rectificado frontal por segmentos Rectificado cilíndrico Rectificado interno Rectificado de perfil

Pieza de transmisión realizada con THG 2000 templada a 45 HRC. 6

Estado de recocido blando

Condición templada

A 46 HV

A 46 GV

A 24 GV A 46 LV A 46 JV A 100 LV

A 36 GV A 60 JV A 60 IV A 120 JV

THG 2000

Soldadura Puede realizarse soldadura en THG 2000, con buenos resultados, siempre y cuando se tomen las precauciones adecuadas en cuanto a elevada temperatura, preparación de la junta, la selección del material de aportación, y proceso de soldadura.

Método de soldadura Temperatura de trabajo Material de aportación Dureza después de soldadura

TIG

MMA

325–375°C

325–375°C

QRO 90 TIG-WELD

QRO 90 WELD

48–51 HRC

48–51 HRC

Tratamiento térmico después de realizar la soldadura: Condición Revenir a 20°C por por debajo de la templada temperatura original de revenido. Estado recocido Recocer el material a 850°C en blando atmósfera protegida. Enfriar luego en el horno a 10°C por hora hasta alcanzar los 650°C, luego libremente al aire.

Para obtener información más detallada consulte el catálogo de Uddeholm «Soldadura de acero para utillajes».

EDM – Mecanizado por electroerosión Si se utiliza el mecanizado por electroerosión, en condición de templado y revenido, la capa blanca deberá eliminarse por completo de forma mecánica, mediante rectificado o chorreado. Después del mecanizado de acabado deberá entonces realizarse un revenido adicional al utillaje, aproximadamente a unos 25°C por debajo de la temperatura previa de revenido.

Información adicional Rogamos contacte con su oficina local de Uddeholm para información más detallada sobre selección, tratamiento térmico, aplicación y disponibilidad de los aceros de Uddeholm.

Los datos en este impreso están basados en nuestros conocimientos actuales, y tienen por objeto dar una información general sobre nuestros productos y sus campos de aplicación. Por lo que no se debe considerar que sean una garantía de que los productos descritos tienen ciertas características o que sirven para objetivos especiales.

Recubrimiento de cromo-duro Después del recubrimiento las piezas deberán ser revenidas a 180°C durante 4 horas para evitar el riesgo de fragilidad por hidrógeno.

La combinación de buena resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste y buenas propiedades de mecanizado, hacen que THG 2000 sea el material idóneo para rodillos continuos en máquinas de fundición.

Soporte para fresa de acabado realizado en THG 2000

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