mecanizacion de una pieza

Listado de herramientas



 Calibrador 8”
 Copa de 3 mordazas derechas
 Punto giratorio
 Broca de centros- mandril
 Buriles ½ x 4” de tungsteno
 Broca de ¼ - ½ - ¾ 1” – 1 ¼ ”
 Llaves para el charriot
 Llaves para copa
 Comparador de carátulas
 Galgas para roscas
 Micrómetro de 25-50 cm.
 Buril para interiores
 Buril cuchilla de 4mm
 Buriles convexos y cóncavos
 Buril para roscas
Volvedor- machuelo de 1 ¼ ”





Montaje
1. copa
2. mordazas
3. buril de tungsteno ¼ x 4”
4. nivelar el buril
5. colocar punto giratorio
6. situar la pieza
7. nivelar la pieza con el comparador de carátulas



1. cilindrar la pieza de 70mm de diámetro


2. cilindrar la pieza de la sección E hasta la H dejándola de
60mm de diámetro.



3. cilindrar la pieza en la sección E de 50 x50mm



4. cambio de buril por uno cóncavo, maquinamos la pieza en la sección G1 dejándola de 50 de diámetro por una longitud de 10mm.



5. Realizamos un cambio de buril por uno convexo, maquinamos la pieza en la sección G2 dejándola de un
diámetro de 40 por una longitud de 10mm.




6. Hacemos un cambio de buril nuevamente por uno te tungsteno de ½ x 4” y le damos un giro a la pieza de sentido contrario.
 Cuadramos el charriot a grados para mecanizar la sección C, dejándola de un diámetro de 50mm por una longitud de 50mm.




7. Volvemos a cuadrar el charriot a oº
8. cilindramos la sección B dejándola de un diámetro de 50 por una longitud de 70mm.



9. Situamos el charriot en grados nuevamente para poder mecanizar la sección A



10. le damos un giro contrario a la pieza y realizamos un cambio de buril por uno para roscas, hacemos cambio de piñones para realizar el roscado de la sección E.
 Damos comienzo al mecanizado del roscado de la sección E.




11. realizamos nuevamente el cambio de buril por uno de interiores, situamos el charriot para mecanizar el cono interior de la sección G y H.
 mecanizamos esta sección dejándola de un diámetro mayor de 20mm.





12. Ahora cambiamos de maquinaria y damos uso a la fresadora, situamos y fijamos la pieza en ella. Taladramos en la sección B haciendo uso de una broca de centros después hacemos uso nuevamente de una broca de ¼ , después realizamos la misma acción con una broca de ½ y así sucesivamente con la broca de ¾ , 1” y al final la de 1 ¼ ”.




13. Situamos la fresadora bien para poder mecanizar los dientes de la sección D.
 Para realizar estos dientes necesitamos un plato Nº 33 y luego damos una vuelta y corrimos 7 agujeros, para obtener estos dientes.
 Luego fijamos el escariador en la fresadora y maquinamos la sección F y H dejándolas de una longitud de 20mm por 60 de diámetro.




. Concluyendo así el mecanizado de esta pieza.

gama de fabricacion

1. LISTADO DE HERRAMIENTAS
• Buril de tungsteno ½ pulg
• Calibrador 10 pulg digital
• Micrómetros 0- 1 pulgada y 25-50 mm
• Comparador de caratulas
• Cuchilla de 5mm
• Machuelo ¾ pulg
• Porta machos
• Llave bristol 6
• Calsas
• Llave de torreta
• Llave de copa
• Mordazas derechas
• Punto giratorio
• Broca de centros
• Mandril
• Llave de mandril
• Brocha
• Gancho para viruta
• Broca 17/32
• Fresa modulo 2
• Plato numero 29
• Llave 17-19
• Acero 4340 80mm * diámetro 2 ½ pulgadas
• Destornillador de pala

2. VERIFICAR HERRAMIENTAS DE MEDICION
2.1. Verificar calibrador
• Verificar a contraluz
• Verificar que no tenga juego
2.2. Verificar profundimetro
• Verificar tornillos del profundimetro
• Verificar que quede a ras del calibrador
2.3. Micrómetro
• Verificar si esa calibrado
• Verificar que tenga el seguro
3. HERRAMIENTAS DE CORTE
3.1. Buril
• Verificar filo
• Centrar
• Si posee una buena pastilla
3.2. Cuchilla
• Verificar filo
• Afilar otro extremo de cuchilla
4. Mordazas
4.1. Centrar mordazas
4.2. Centrar material

refrentar 2 mm



perforar con broca de centros



cilindrar 45 mm * diametro 40



ubicar charriol a 26.5° y mecanizar cono de longitud 10mm



avanzar 10 mm y mecanizar con cuchilla de 5mm hasta diametro 30



ubicar el charriol a 26.5° y mecanizar con la cuchilla afilada en punta el cono de longitud 20 mm diametro mayor 35mm menor 15mm



centrar el otro extremo de la pieza en la copa y cilindrar a 62 mm



cilindrar 23 * diametro 20



refrentar 3 mm



perforar con broca 17/32 30 mm de profundidad



utilizar el machuelo 3/4 para hacer la rosca en la perforacion



montar la pieza en la fresadora ya preparada para mecanizar el piñon ( plato # 29, fresa modulo 2)



mecanizar los dientes del piñon

intrumentos de medicion

1/ El micrómetro: Es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir con alta precisión del orden de centésimas en milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001 mm) (micra)las dimensiones de un objeto.
(del griego micros, pequeño, y metron, medición), también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001 mm) (micra).
Para ello cuenta con dos puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores normalmente es de 25 mm aunque existen también los de 0 a 30, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.


Frecuentemente el micrómetro también incluye una manera de limitar la torsión máxima del tornillo, dado que la rosca muy fina hace difícil notar fuerzas capaces de causar deterioro de la precisión del instrumento.
El micrómetro es también conocido como:
• micrón (plural: micrones), abreviado µ.
• micra (plural: micras; plural latino: micra), abreviado µ.
• En fabricación mecánica el micrón es la unidad de longitud más pequeña en la que se acotan las tolerancias de las cotas de las piezas que son rectificadas. la micra es una unidad de longitud muy importante.
Equivalencias
Un micrómetro equivale a una milésima de milímetro:
1 µm = 0,001 mm = 1 × 10-3 mm
1 mm = 1000 µm
Un micrómetro equivale a una millonésima de metro:
1 µm = 0,000 001 m = 1 × 10-6 m
1 m = 1 000 000 µm
Un micrómetro equivale a mil nanómetros:
1 µm = 1000 nm
1 nm = 0,001 µm
1 heit = 0,01 µm

Aplicación
El micrómetro es utilizado en diferentes ramas de la tecnología para realizar mediciones de precisión, pero es en la rama de la mecánica donde es utilizado con más frecuencia para la medición de piezas de gran precisión. Existen micrómetros de diferentes tipos según sea la medición que realice.
Lecturas Existen en el mercado micrómetros (palmer) de tres tipos, los de lectura grabada directa analógica, los de lectura con reloj analógico y los de lectura digital.

Despiece
El micrómetro (palmer) está por lo general fabricado en material de acero cromado en mate y esmaltado, el cual le da una calidad especial, también son fabricados en plástico y otros materiales. En las últimas generaciones de calibres interviene el plástico, sobre todo en los de reloj

instrumentos de medicion
Micrómetro o pálmer: es un instrumento que consta, de un montante o cuerpo en forma de U o herradura, presentando en uno de sus extremos una pieza cilíndrica roscada interiormente, siendo el paso de esta rosca de ½ mm o de 1mm. Esta pieza presenta además en su superficie externa una graduación longitudinal sobre una de sus generatrices de ½ en ½ milímetro. Dentro de esta pieza enrosca un tornillo, que al girar una vuelta completa, introduce uno de sus extremos dentro del espacio vacío de la herradura, avanzando por vuelta ½ mm o 1mm de acuerdo al paso que posee. Solidario al tornillo por el otro extremo se encuentra un tambor que por cada giro cubre a la pieza cilíndrica graduada una longitud igual al paso. El extremo del tambor indica en su avance la longitud que se introduce el tornillo dentro de la herradura. Esta última tiene en su extremo opuesto un tope fijo, regulable, que cuando hace contacto con la punta del tornillo indica longitud cero. El tambor tiene 50 o 100 divisiones según su paso sea de ½ mm o de 1 mm respectivamente sobre su perímetro circunferencial en el extremo que avanza sobre el cilindro graduado. Por tal motivo, cada división corresponderá a 0,01mm de avance o retroceso, lo que da la apreciación del instrumento.
Tipos especiales Existen diversas formas de micrómetros en el mercado, según sea la utilización que se le tenga que dar, las longitudes y formas de los topes son diferentes, en la siguiente lista están los más habituales:
• Con contactos planos, (DIN 863/1) medición de exteriores.
• Con contactos en cuchilla, (DIN 863/3) medición de exteriores,.como pueden ser las acanaladuras o ranuras estrechas.
• Con contactos con tope en forma de V y Vástago plano, (DIN 863/3) medición de exteriores, de herramientas de corte de 3 y 3 labios.
• Con contactos finos, (DIN 863/3) medición de exteriores de ranuras entalladas.
• Con contactos cónicos, (DIN 863/3) medición de exteriores de árboles con chavetas, ranuras y reducciones.
• Con contactos hemisféricos (Norma taller) medición de exteriores de superficies curvas, espesor de paredes de tubo, anillos, cojinetes.
• Con contactos de platillos, (DIN 863/3) medición de exteriores de engranajes.
• Con contactos intercambiables, (DIN 863/3) medición de exteriores de roscas.
Comentarios
Cuando decidamos adquirir un micrómetro tenemos que tener en cuenta la utilización que le daremos, el precio depende mucho de la calidad y precisión del mismo.
Denominación de la RAE de Micrómetro
2/ gramil: Un gramil es la herramienta usada en carpintería (ebanistería) o metalistería para marcar líneas paralelas de corte en referencia a una orilla o superficie, además de otras operaciones.
Consiste de una barra, un cabezal y un implemento de trazado que puede ser una tachuela, una cuchilla, un bolígrafo o una rueda. El cabezal se desliza a lo largo de la barra y puede fijarse en algún tramo mediante distintos instrumentos, ya sea un tornillo de retención, una leva de control o una cuña.
Gramil Es un instrumento de medición y trazado que se utiliza en los laboratorios de metrología y control de calidad, para realizar todo tipo de trazado en piezas como por ejemplo ejes de simetría, centros para taladros, excesos de mecanizado

El Profundímetro es un aparato similar a un reloj, que como su nombre indica, marca la profundidad a la que se está.
Suelen llevar la esfera sobredimensionada para facilitar su lectura. Si el modelo es de agujas se recomienda que tenga un campo de lectura entre los 0 y los 12 metros lo más amplio posible, para facilitar el control de paradas.
Es un aparato frágil, que debe lavarse con agua dulce después de cada inmersión. Si las agujas no vuelven a la posición de 0 metros revíselo.
Tipos de profundímetros
• Profundímetro capilar: es el más barato, pero más inexacto solo aconsejable para profundidades inferiores a 10 metros. Funciona según la Ley de Boyle con una burbuja de aire que se desplaza por el interior de un tubo dependiendo de la presión ambiental. Casi no se fabrican.
• Tubo de Bourdon: el cual funciona según el principio de deformación de un tubo curvado en forma de espiral al que se le aplica una presión.
• Profundímetro de diafragma o membrana: tienen una cámara húmeda, donde el agua presiona sobre el diafragma que se deforma según al presión.
Estos dos últimos son más caros pero más exactos. Se debe saber que están calibrados a nivel del mar, y que si la inmersión es en un lago de montaña se deben hacer los cálculos adecuados para saber la profundidad.
Es aconsejable que lleve una segunda aguja, llamada de memoria, que sirve para marcar la máxima profundidad de la inmersión.
• Profundímetro electrónico: lee la presión a través de una pequeña carga. También da lecturas de él tiempo de inmersión, la profundidad máxima alcanzada, temperatura… Algunos incluyen alarmas sonoras que indican si se asciende a una velocidad superior a la prefijada. Su medida se basa en la presión absoluta real, no en la atmosférica como los otros, teniendo una precisión de 0,5 metros.
Goniómetro

Un goniómetro es un instrumento de medición con forma de semicírculo o círculo graduado en 180º o 360º, utilizado para medir o construir ángulos. Este instrumento permite medir ángulos entre dos objetos, tales como dos puntos de una costa, o un astro -tradicionalmente el Sol- y el horizonte. Con este instrumento, si el observador conoce la elevación del Sol y la hora del día, puede determinar con bastante precisión la latitud a la que se encuentra, mediante cálculos matemáticos sencillos de efectuar.
También se le puede llamar sextante. Este instrumento, que reemplazó al astrolabio por tener mayor precisión, ha sido durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima, hasta que en los últimos decenios del siglo XX se impusieron sistemas más modernos, sobre todo la determinación de la posición mediante satélites. El nombre sextante proviene de la escala del instrumento, que abarca un ángulo de 60 grados, o sea, un sexto de un círculo completo.
Existe un instrumento llamado goniofotómetro, fotogoniómetro o fotómetro de celda móvil, que mide la intensidad luminosa emitida por una fuente de luz (generalmente de tipo artificial) a diferentes ángulos, se utiliza para conocer la curva de distribución luminosa, la cual describe el comportamiento de la fuente de luz.
El goniómetro es un instrumento de medición que se utiliza para medir ángulos, comprobación de conos y puesta a punto de las máquinas-herramientas de los talleres de mecanizado.

ajustes

ajustes
1 TOLERANCIA
Es la inexactitud admisible de fabricación y la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo concedido para una determinada dimensión. T= Tolerancia D. MAX.= Diámetro máximo D = Diámetro mínimo

2.2 HOLGURA
Es la diferencia entre el diámetro efectivo del agujero y el efectivo del eje, cuando el primero es mayor que el segundo.
2.3 INTERFERENCIA U HOLGURA NEGATIVA
Es la diferencia entre el diámetro efectivo del agujero y el efectivo del eje, cuando al ensamblar dos piezas el diámetro del agujero es menor que el del eje.
2.4 TOLERANCIA UNILATERAL Y BILATERAL
Cuando la total tolerancia referida al diámetro básico es en una sola dirección de la línea cero, se llama unilateral.
Ejemplo: Diámetro igual 100 - 0.050 o 100 + 0.050 Es bilateral cuando es dividida en partes mas o menos de la línea cero. Ejemplo: 100 +- 0.0025
AJUSTE DESLIZANTE O GIRATORIO
Por ajuste giratorio o deslizante se entiende que una pieza se va a mover cuando esté insertada en la otra de forma suave, sin apenas holgura.



AJUSTE FORZADO O FIJO
Se entiende por ajuste forzado o fijo en los diferentes grados que existen cuando una pieza se inserta en la otra mediante presión y que durante el funcionamiento futuro en la máquina, donde esté montada, no tiene que sufrir ninguna movilidad o giro.
TOLERANCIAS.
El sistema ISA distingue 16 diferentes calidades de fabricación, indicadas con los símbolos IT1, IT2, IT3, etc., que corresponden escalonadamente desde las calidades
Mas finas hasta las más bastas.
Para la fabricación mecánica de piezas acopladas solo se usan las calidades del 5 al 11; los números del 1 al 4 se reservan para fabricaciones especiales de altísima
Precisión (calibres mármoles de comprobación, etc.); los números del 12 al 16, en cambio solo se usan para la fabricación basta de piezas sueltas.
Esta es la tabla de las distintas calidades de tolerancias:

los aceros

ACEROS AL CARBONO


El principal producto siderúrgico es el acero, siendo aproximadamente el 90% de la producción acero al carbono y el 10%, acero aleado. Por lo tanto, el material metálico más importante para la industria es el acero al carbono.
El acero al carbono es una aleación de composición química compleja. Además de hierro, cuyo contenido puede oscilar entre 97,0-99,5%-, hay en él muchos elementos cuya presencia se debe a los procesos de su producción (manganeso y silicio), a la dificultad de excluirlos totalmente del metal (azufre, fósforo, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno) o a circunstancias casuales (cromo, níquel, cobre y otros).
El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.
Los aceros se clasifican teniendo en cuenta sus propiedades y utilización, en tres grandes grupos: aceros de construcción, aceros de herramientas y aceros inoxidables. volver

ACEROS DE CONSTRUCCIÓN.

Son los aceros que se utilizan para la fabricación de piezas, órganos o elementos de maquinas, motores, instalaciones, carriles, vehículos, etc.

1. Aceros al carbono que se usan en bruto de laminación para construcciones metálicas y para piezas de maquinaria en general.
2. Aceros de baja aleación y alto límite elástico para grandes construcciones metálicas, puentes, torres etc.
3. Aceros de fácil mecanización en tornos automáticos.


Los aceros de construcción generalmente se emplean para la fabricación de piezas, órganos o elementos de maquinas y de construcción de instalaciones. En ellos son fundamentales ciertas propiedades de orden mecánico, como la resistencia a la tracción, tenacidad, resistencia a la fatiga y alargamiento


Aceros ordinarios al carbono que se usan en bruto de forja o laminación.

Se incluyen los aceros cuyas propiedades dependen principalmente del porcentaje de carbono que contienen. Se emplean en grandes cantidades para la construcción de estructuras metálicas de edificios, para elementos y piezas de maquinaria, motores, ferrocarriles, etc., y su contenido de carbono suele variar desde 0.03 a 0.70%. Ademas siempre contienen pequeñas cantidades de manganeso y silicio que se emplean como elementos auxiliares en los procesos de fabricación, fósforo y azufre que son impurezas perjudiciales que provienen de las materias primas (lingotes, chatarra, combustibles y minerales).

En general los aceros ordinarios contienen:
Mn < 0.90%, Si < 0.50%, P < 0.10%, S < 0.10%


De acuerdo con las propiedades mecánicas, se establecen una serie de grupos de aceros ordenados por su resistencia a la tracción.

Cuando se desean resistencias de 38 a 55 Kg/mm2 se emplean aceros en bruto de forja o laminación. Para resistencias de 55 a 80 Kg/mm2 se emplean unas veces los aceros al carbono en bruto de forja y laminación, y otras veces se emplean los aceros al carbono tratados (templados y revenidos), para resistencias superiores a 80 Kg/mm2 se suelen emplear aceros tratados. volver


ACEROS DE BAJO CONTENIDO DE CARBONO

Estos aceros contienen menos del 0.25% C, no adquieren dureza sensible con un temple.

Su resistencia media en estado normalizado varia de 35 a 53 Kg/mm2 y los alargamientos de 33 a 23%. Teniendo en cuenta sus características, se suelen agrupar en tres clases:


Denominación Características aproximadas
R (Kg/mm2) A% Carbono%
Semidulces, Dulces, Extradulces 5045 <40 2528>30 0.200.15<0.08

R: resistencia a la tracción
A: alargamiento

Con estos aceros de 0.06 a 0.25% de carbono, se fabrican los puentes de ferrocarril, las grandes estructuras de las estaciones, las columnas metálicas de las lineas eléctricas, los cascos de los buques, las estructuras de las casas, las carrocerías de los automóviles, los tubos de las bicicletas, los clavos, los alfileres, las cerraduras de las puertas, los asientos de las clases y muchos objetos más que utilizamos diariamente. En la mayoría de los casos se utiliza el acero tal como viene de las acerías, sin darle ningún tratamiento térmico especial.

aceros semiduros forjados o laminados para la construcción de piezas de maquinaria en general.

Los aceros ordinarios de contenido en carbono comprendido entre 0.25 y 0.70% de C que se emplean en estado bruto de forja o laminación se suelen emplear para piezas de maquinaria en general
Aceros de 0.30% de C. Ejes para vagones, ruedas, piezas de maquinaria, etc. (R=57 Kg/mm2, A = 23%)
Aceros de 0.40% e C. Elementos de maquinas y motores, alambres para cables, ejes para locomotoras, etc. (R = 65 Kg/mm2, A = 19%)
Aceros de 0.50% de C. Bandejas, alambres, flejes, herramientas agrícolas forjadas etc. (R = 74 Kg/mm2, A=17%).
Aceros de 0.60% de C. Para fleje duro, alambre, herramientas para agricultura, etc. (R = 82 Kg/mm2, A = 15%).




Influencia de elementos extraños en las características mecánicas de los aceros de bajo contenido en carbono.


La presencia de fósforo y azufre, salvo en muy pocas ocasiones, es perjudicial para la calidad de los aceros, procurándose eliminar esos elementos en los procesos de fabricación. En general se recomienda que en los aceros ordinarios el contenido de cada uno de esos elementos no pase del 0.06%, y en los aceros de calidad se suele exigir porcentajes de fósforo y azufre inferiores a 0.03%.

El azufre cuando se presenta como sulfuro de hierro, provoca durante los procesos de forja o laminación del acero poca resistencia y a veces se agrieta por iniciarse la fusión de éste, que se encuentra en el acero en forma de retícula en la microestructura del acero. Por el contrario cuando aparece como sulfuro de manganeso, tiene una temperatura de fusión muy elevada, y no da paso a la fragilidad en caliente; en ambos casos el alargamiento y la resistencia del acero queda muy disminuido.

El fósforo se encuentra siempre disuelto en los granos de ferrita a los que comunica gran fragilidad. volver

TRATAMIENTOS TERMICOS DE LOS ACEROS AL CARBONO DE CONSTRUCCION


RECOCIDO: el objeto de este tratamiento es ablandar el acero, homogenizar su estructura y composición química y aumentar su ductilidad. Se presentan cuatro formas:

-Recocido de regeneración: Cuando después de la forja o laminación se desea mecanizar en las mejores condiciones posibles los aceros con porcentajes de carbono variables de 0.35 a 0.60%.

-Recocido de ablandamiento: En algunos casos en que interesa disminuir la dureza de los aceros al carbono.

-Recocidos contra acritud: Se emplea para aceros de bajo contenido en carbono (inferior a 0.30%) que han sufrido un fuerte trabajo en frío por laminado o estirado y en los que la dureza ha aumentado por deformación de los cristales, habiéndose disminuido al mismo tiempo la ductilidad y el alargamiento hasta limites tan bajos que no se puede seguir el proceso mecánico de transformación en frío porque se rompe el acero.

-Recocido globular: En algunos casos excepcionales en que se interesa que los aceros queden con estructuras globulares debe calentarse durante largo tiempo el acero a temperaturas entre 700º a 740ºC y luego enfriar lentamente. De esta forma el material tiene una extraordinaria ductilidad.

-Normalizado: Este tratamiento consiste en calentar el acero a unos 50ºC por encima de la temperatura crítica Ac y enfriarlo luego al aire. Su empleo es importante cuando la estructura cristalina del acero es gruesa por haber sufrido calentamientos a temperaturas muy elevadas, o porque el trabajo de forja ha sido insuficiente para destruir la estructura en bruto de colada o la estructura cristalina no es la correcta.

-Temple y revenido: Al dar a los aceros al carbono un temple y revenido se consiguen muy buenas características cuando el perfil es delgado. En un acero al carbono bien templado o revenido, el valor del limite elástico suele llegar a ser un 75% de la carga de rotura.



Cuando interesa fabricar piezas con resistencia de 38 a 55 Kg/mm2 es, en general, muy poco ventajoso el tratamiento térmico (temple y revenido), ya que por tratarse de aceros de bajo contenido de carbono (0.15 a 0.30%). Cuando quieren fabricarse piezas con esas resistencias en general, conviene utilizar aceros en bruto de forja, laminados o normalizados. Sin embargo en casos excepcionales cuando se desea conseguir la mejor combinación de características (resistencia, alargamiento y alto limite elástico) se pueden templar y revenir los aceros de 0.15 a0.30% de C obteniéndose, resistencias variables de 38 a 55 Kg/mm2, alargamientos y limites de elasticidad ligeramente superiores a los que corresponden al estado normalizado. Cuando se trata de piezas de gran espesor el tratamiento es casi inútil porque se presenta el problema de poca penetración de temple o templabilidad.


Los aceros al carbono templados y revenidos con porcentajes de carbono variables de 0.25 a 0.55%, se suelen emplear generalmente con resistencias comprendidas entre 55 y 90 Kg/mm2 y, a veces, en casos excepcionales como el de fabricación de muelles, se usan hasta resistencias de 150 a 200 Kg/mm2.

El empleo de los aceros al carbono templados y revenidos para la fabricación de piezas con esas resistencias tiene varias ventajas. Una muy importante es que el limite de elasticidad es más elevado que en los aceros normalizados o recocidos, y otra que la combinación de características (resistencia y alargamiento) también se mejora.

En cambio si esa resistencia se consigue templando y reviniendo la pieza después de mecanizada, el trabajo de torno o fresa se podrá hacer previamente en estado recocido mucho más fácil.

En el caso de que por mecanizado haya que quitar material, preferible, como hemos dicho, mecanizar en estado de recocido y luego templar y revenir, dejando generalmente en el mecanizado un exceso de medidas para eliminar luego las deformaciones que se producen en el temple y revenido. Cuando la cantidad de material a eliminar por mecanizado es pequeña puede convenir templar y revenir el material y luego mecanizar las piezas pudiéndolas dejar así a las medidas definidas. volver

ACEROS AL CARBONO PARA CEMENTACION

Acero 1010:
q Acero muy tenaz, para piezas de pequeño tamaño y forma sencilla, en las cuales no sean necesarios altos valores de resistencia mecánica (bujes, pasadores, etc.).
q Se usa con temple directo en agua.
q En estado normalizado o como laminado sirve para piezas embutidas o estampadas en frío.

Acero 1015:
q Para construcciones mecánicas de baja resistencia.
q Tiene los mismos usos del 1010 pero se prefiere cuando se necesita un corazón más duro y tenaz.


Acero 1022:
q Para partes de vehículos y maquinaria que no sean sometidas a grandes esfuerzos mecánicos.
q Posee mejor resistencia en el núcleo que el 1015.

Aceros al carbono de temple y revenido

Acero 1020:
q Esta clase de acero puede ser empleado en piezas que no estén sometidas a fuertes esfuerzos mecánicos.
q Considerando la escasa penetración de temple que tiene, generalmente se usa en estado normalizado.
q Puede emplearse en estado templado y revenido para piezas de pequeño espesor.
q Puede ser cem4entado cuando se requieren en el núcleo propiedades mecanizas más altas de las que pueden obtenerse con el tipo 1015 en cuyo caso se aplican las mismas normas de cementación que las especificadas para este acero.

Acero 1030:
q Acero para temple y revenido para los más amplios usos, tales como ejes, arboles y todas aquellas piezas que no estén sometidas a fuertes esfuerzos mecánicos.
q Como no tiene gran penetración de temple, este tipo de acero es aconsejable solamente para piezas templadas y revenidas de tamaño pequeño.

Acero 1040:
q La templabilidad de este acero es mejor que la de los dos anteriores; se usa para piezas de maquinas de pequeño y mediano espesor y sirve para piezas que deban ser templadas a inducción, o con soplete.

Acero 1045:
q Es un acero muy apropiado para piezas de pequeño tamaño que deban templarse a inducción, obteniéndose una dureza superficial de 54-56 Rc.
q Se emplea para herramientas forjadas de todo tipo, como: hachas, azadones, rastrillos, picas, martillos de varios usos, porras, etc.

Acero 1050:
q Gracias a la buena penetración de temple que tiene este acero, es apto para piezas de maquinas que deban soportar esfuerzos altos, longitudinales y transversales, pero sin impactos continuos.
q Para piezas de pequeño espesor es preferible el temple en aceite; para las piezas de mayor espesor y forma sencilla, en agua.

Acero 1055:
q Tiene más o menos los mismos usos del 1050. Sirve para fabricar pasadores que deban soportar esfuerzos muy elevados. En este caso se pueden templar las piezas por inducción.
q usan para herramientas agrícolas que deban tener más resistencias que las fabricadas con acero 1045.

Acero 1060:
q Como acero de construcción tiene los mismos usos que el 1055, pero para piezas que deban tener una resistencia mecánica más elevada.
q Como acero de corte sirve para herramientas de trabajas plásticos, madera y materiales no ferrosos (latan, bronce, etc).
q Este acero tiene una buena penetración de temple, aun en piezas de tamaño medio y con temple en aceite. Con temple de inducción y con temple al soplete se pueden obtener buenos resultados en piezas de no muy alta resistencia mecánica que sean sometidos a desgaste.
q Este acero puede ser también usado para resortes.

Acero 1070:
q Como acero de construcción para todo tipo de piezas que requieran al ta resistencia y que sean sometidas a fuertes esfuerzos mecánicos, por ejemplo: partes móviles de molinos y trituradoras y cuchillas para moler materiales blandos.
q Como acero para resortes sirve para fabricar este tipo de piezas con excelente calidad y con especialidad aquellas de tipo helicoidal.
q Como acero para herramientas para todas las piezas que requieran dureza, tenacidad y resistencia al desgaste.

NOTA: las temperaturas de revenido son:
Como acero de construcción 560ºC/640ºC
Como acero de resortes 420ºC/480ºC
Como acero de herramientas 200ºC/350ºC

Acero 1095:
q Este es el acero al carbono de mayor resistencia, usado para la fabricación de resortes de todos los tipos y para todos los usos. A semejanza de los otros tipos con porcentajes de C más bajo, que puede ser también trefilado a través de tratamientos térmicos adecuados, puede emplearse también en frío para la construcción de resortes especiales.

Acero 1541(0.36-0.44% de C):
q Para partes que deban tener un limite de fluencia alto y fuerte resistencia al desgaste. Particularmente apto para forjar, por ejemplo: herramientas agrícolas y de mano.
q Se usa para fabricar tornilleria de alta resistencia y es uno de los aceros más apropiados para la fabricación de grapas automotores. volver


ACEROS AL CARBONO DE ALTA MAQUINABILIDAD (RESULFURAD0S)

Esta clase de aceros se usa en aquellos casos donde se desea una maquinabilidad mejor que la de los aceros al carbón. Se logran costos más bajos aumentando la producción con mayores velocidades de maquinado y mejor vida de la herramienta, o eliminando operaciones secundarias a través de una mejoría en la superficie terminada. La adición de azufre ocasiona algún sacrificio en las propiedades de soldabilidad, forja y conformación en frío.

SAE 1110 - 1111 - 1112 - 1113: Tienen excelentes características de maquinabilidad y buena resistencia estirados en frío. Estos aceros se pueden cianurar o carburar. La maquinabilidad aumenta en este grupo al aumentar el azufre, el cual se combina principalmente con el manganeso del acero y precipita como inclusiones de sulfuros, las cuales favorecen la maquinabilidad al proporcionar la formación de virutas pequeñas, y al suministrar un lubricante propio evita que las virutas se agarren a la herramienta y emboten el filo. Al disminuir esta adherencia, se necesita menos potencia, se mejora la superficie y la velocidad de maquinado se puede doblar en comparación de un acero no resulfurado.

SAE 1108 - 1109 - 1116 - 1117 - 1118 - y 1119. Los aceros de este grupo se usan cuando se necesita una combinación de buena maquinabilidad y respuesta a tratamiento térmico. En variedades de bajo carbono se usan para partes pequeñas que deben cianurarse o carbonitrurarse.

SAE 1117 - 1118 y 1119, tienen más manganeso para mejor templabilidad, permitiendo temple en aceite después de la carburación.

SAE 1132 - 1137 - 1140 - 1141 - 1144 - 1145 - 1146 y 1151. Cada tipo tiene características comparables a los aceros al carbono del mismo nivel del carbón. Se usan para partes donde es necesario una gran cantidad de maquinado, o donde la presencia de roscas, estrías, u otra operación ofrece problemas especiales de herramental.

SAE 1132 -1137 - 1141 - 1144: de alto manganeso ofrecen mayor templabilidad y los tipos de alto carbono son adecuados para temple en aceite, para temple por inducción o para temple con llama.



Otra clasificación del acero desde el punto de vista de su producción es: efervescente, calmado, semicalmado o tapado.

En los aceros efervescentes sólo se ha eliminado una pequeña parte del oxígeno mientras dura el proceso de solidificación, lo que deja una capa exterior o cerco relativamente libre de carbono, o sea que el centro del lingote tiene un mayor contenido de carbono que el exterior. Esta superficie con una porción de carbono extremadamente baja es muy dúctil, tiene excelentes cualidades de su superficie y muy buenas características para su conformado en frío.
Los aceros calmados son lo opuesto a los efervescentes; a estos aceros se les ha extraído gran cantidad de oxígeno, de donde resulta un acero relativamente libre de carbono. Los aceros calmados son útiles cuando se necesitan técnicas severas de conformado, pero siempre requiere un tratamiento térmico al terminar la técnica de conformado de manufactura.

Los aceros semicalmados tienen una composición y propiedades mecánicas que varían entre las de los aceros efervescentes y los calmados. Los aceros tapados combinan las características de los aceros efervescentes y las de los semicalmados o sea, el cerco de carbono se forma en la superficie del acero, y el grueso de la sección transversal interior tiene las características del acero semicalmado.
ACEROS ALEADOS

Clasificación de los aceros aleados
Nomenclatura AISI-SAE
Influencia de los elementos de aleación
Aceros aleados para cementación


Se da el nombre de aceros aleados a los aceros que además de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre, contienen también cantidades relativamente importantes de otros elementos como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus características fundamentales. También puede considerarse aceros aleados los que contienen alguno de los cuatro elementos diferentes del carbono que antes hemos citado, en mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener los aceros al carbono, y cuyos límites superiores suelen ser generalmente los siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%; P=0.100% y S=0.100%.
Los elementos de aleación que más frecuentemente suelen utilizarse para la fabricación de aceros aleados son: níquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, circonio, plomo, Selenio, aluminio, boro y Niobio.
La influencia que ejercen esos elementos es muy variada, y, empleados en proporciones convenientes, se obtienen aceros con ciertas características que, en cambio, no se pueden alcanzar con los aceros ordinarios al carbono.
Utilizando aceros aleados es posible fabricar piezas de gran espesor, con resistencias muy elevadas en el interior de las mismas. En elementos de máquinas y motores se llegan a alcanzar grandes durezas con gran tenacidad. Es posible fabricar mecanismos que mantengan elevadas resistencias, aún a altas temperaturas. Hay aceros inoxidables que sirven para fabricar elementos decorativos, piezas de maquinas y herramientas, que resisten perfectamente a la acción de los agentes corrosivos. Es posible preparar troqueles de formas muy complicadas que no se deformen ni agrieten en el temple, etc.

La tendencia que tienen ciertos elementos a disolverse en la ferrita o formar soluciones sólidas con el hierro alfa, y la tendencia que en cambio tienen otros a formar carburos.

la influencia de los elementos de aleación en los diagramas de equilibrio de los aceros (Elevación o descenso de las temperaturas críticas de los diagramas de equilibrio y las temperaturas Ac y Ar correspondientes a calentamientos y enfriamientos relativamente lentos, modificaciones en el contenido de carbono del acero eutectoide, Tendencia a ensanchar o disminuir los campos austeníticos o ferríticos correspondientes a los diagramas de equilibrio, y otras influencias también relacionadas con el diagrama hierro-carbono, como la tendencia a grafitizar el carbono, a modificar el tamaño del grano, etc
La influencia de los elementos aleados sobre la templabilidad.
La influencia que tienen en retardar el ablandamiento que se produce en el revenido.
Existen otras influencias diversas, como mejoras en la resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a la abrasión, etc., las cuales se deben directa o indirectamente a alguna de las variaciones o fenómenos citados anteriormente. Volver


Clasificación de los aceros aleados de acuerdo con su utilización




Aceros en los que tiene una gran importancia la templabilidad:


Aceros de gran resistencia
Aceros de cementación
Aceros de muelles
Aceros indeformables


Aceros de construcción:

Aceros de gran resistencia
Aceros de cementación
Aceros para muelles
Aceros de nitruracion
Aceros resistentes al desgaste
Aceros para imanes
Aceros para chapa magnetica
Aceros inoxidables y resistentes al calor


Aceros de herramientas:

Aceros rápidos
Aceros de corte no rápidos
Aceros indeformables
Aceros resistentes al desgaste
Aceros para trabajos de choque
Aceros inoxidables y resistentes al calor.


En esta tabla se señalan los aceros aleados de uso más corriente clasificados en tres grupos. Se señalan los dos grupos clásicos de aceros de construcción y de herramientas, y además otro grupo en el que se destaca la importancia de la templabilidad, y en el que se incluyen los aceros de gran resistencia, muelles cementación, etc., que aun perteneciendo a los otros dos grupos, interesa destacar por separado por la gran importancia que en ellos tiene la templabilidad. volver

NOMENCLATURA DE LOS ACEROS SISTEMA S.A.E - A.I.S.I

Como la microestructura del acero determina la mayoría de sus propiedades y aquella está determinada por el tratamiento y la composición química; uno de los sistemas más generalizados en la nomenclatura de los aceros es el que está basado en su composición química.

En el sistema S.A.E. - A.I.S.I, los aceros se clasifican con cuatro dígitos XXXX. Los primeros dos números se refieren a los dos elementos de aleación mas importantes y los dos o tres últimos dígitos dan la cantidad de carbono presente en la aleación. Un acero 1040 AISI es un acero con 0.4%C; un acero 4340 AISI, es un acero aleado que contiene o.4%C, el 43 indica la presencia de otros elementos aleantes.

Las convenciones para el primer dígito son:


1 - MANGANESO
2 - NIQUEL
3 - NIQUEL-CROMO, principal aleante el cromo
4 - MOLIBDENO
5 - CROMO
6 - CROMO-VANADIO, principal aleante el cromo
8 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el molibdeno
9 - NIQUEL-CROMO-MOLIBDENO, principal aleante el níquel.



No hay aceros numerados 7xxx porque estos aceros resistentes al calor
prácticamente no se fabrican.

Se observa entonces que si el primer número es 1 se sabe que es un acero al carbono; si el dígito siguiente es el 0, o sea que la designación es 10xx, se trata de un acero ordinario al carbono.


Influencia de los elementos de aleación en las propiedades de los aceros

- Níquel


Una de las ventajas más grandes que reporta el empleo del níquel, es evitar el crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad. El níquel además hace descender los puntos críticos y por ello los tratamientos pueden hacerse a temperaturas ligeramente más bajas que la que corresponde a los aceros ordinarios. Experimentalmente se observa que con los aceros aleados con níquel se obtiene para una misma dureza, un limite de elasticidad ligeramente más elevado y mayores alargamientos y resistencias que con los aceros al carbono o de baja aleación. En la actualidad se ha restringido mucho su empleo, pero sigue siendo un elemento de aleación indiscutible para los aceros de construcción empleados en la fabricación de piezas para maquinas y motores de gran responsabilidad, se destacan sobre todo en los aceros cromo-níquel y cromo-níquel-molibdeno.

El níquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricación de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas, en los que además de cromo se emplean porcentajes de níquel variables de 8 a 20%.

Los aceros al níquel más utilizados son los siguientes:
a) Aceros al níquel con 2, 3 y 5%. Con 0.10 a 0.25% de carbono se utilizan para cementación, y con 0.25 a 0.40% de carbono para piezas de gran resistencia.
b) Aceros cromo-níquel-molibdeno con porcentajes de níquel variables desde 1 a 5%; con bajos porcentajes de carbono (0.10 a 0.22%) se emplean para cementación y con porcentajes de 0.25 a 0.40% de carbono se emplean para piezas de gran resistencia. En estos aceros los porcentajes de estos elementos aleados suelen estar en relación aproximada de 1% de cromo y 3% de níquel.
c) Aceros de media aleación níquel-molibdeno y níquel-manganeso. Se suelen emplear para piezas de gran resistencia y para piezas cementadas con porcentajes de carbono variables de 0.25 a 0.40% en el primer caso y de 0.10 a 0.25% en el segundo, variando el contenido en níquel de 1 a 2%, el de manganeso de 1 a 1.5% y el molibdeno de 0.15 a 0.40%.
d) Aceros inoxidables y resistentes al calor cromo-níqueles, con 8 a 25% de níquel que son de estructura austenitica.
e) Otros aceros de menor importancia son los aceros cromo-níqueles para estampación en caliente y para herramientas.

Cromo

Es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0.30 a 30, según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad, etc.

Los aceros con cromo de mayor utilidad son:
a) Aceros de construcción, de gran resistencia mecánica de 0.50 a 1.50% de cromo y 0.30 a 0.45% de carbono, aleados según los casos, con níquel y molibdeno para piezas de gran espesor , con resistencias variables de 70 a 150 Kg/mm2.
b) Aceros de cementación con 0.50 a 1.50% de cromo y 0.10 a 0.25% de carbono , aleados con níquel y molibdeno.
c) Aceros de nitruracion cromo-aluminio-molibdeno.
d) Aceros para muelles cromo-vanadio y cromo-silicio.
e) Aceros de herramientas con 0.30 a 1.50% de cromo y 0.070 a 1.50% de carbono. En ellos el cromo mejora la penetración de temple, la resistencia al desgaste, permite el temple en aceite y evita deformaciones y grietas.
f) Aceros indeformables con 5 a 12% de cromo.
g) Aceros rápidos y de trabajos en caliente.
h) Aceros inoxidables martensiticos con 12 y 17% de cromo, aceros austeniticos con 14 a 25% de cromo en cantidades de níquel variables de 8 a 25% y aceros inoxidables con 27% de cromo.

El cromo se disuelve en la ferrita y muestra una fuerte tendencia a formar carburos de cromo y carburos complejos.

Molibdeno

Mejora notablemente la resistencia a la tracción, la templabilidad y la resistencia al creep de los aceros. Añadiendo solo pequeñas cantidades de molibdeno a los aceros cromo-níqueles, se disminuye o elimina casi completamente la fragilidad Krupp, que se presenta cuando estos aceros son revenidos en la zona de 450º a 550º.

El molibdeno a aumenta también la resistencia de los aceros en caliente y reemplaza al wolframio en la fabricación de los aceros rápidos, pudiéndose emplear para las mismas aplicaciones aproximadamente una parte de molibdeno por cada dos de wolframio.

El molibdeno se disuelve en la ferrita, pero tiene una fuerte tendencia a formar carburos. Es un potente estabilizador de los carburos complejos y tiende a retarde el ablandamiento de los aceros, durante el revenido.

Los aceros de molibdeno más utilizados son:
a) Aceros de manganeso-molibdeno, cromo-molibdeno y cromo-níquel-molibdeno de bajo contenido de carbono para cementación, y de 0.15 a 0.40% de carbono para piezas de gran resistencia.
b) Aceros rápidos con 6 a 10% de molibdeno; son de utilización relativamente parecida a los aceros rápidos al wolframio, pero en ellos el wolframio es sustituido por el molibdeno.
c) Aceros de 0.50 a 6% de molibdeno que se emplean principalmente para construcciones metálicas, tuberías e instalaciones en refinerías de petróleo, en las que llegan a calentasen de 100º a 300º y deben resistir bien el efecto de esos calentamientos relativamente moderados.


Wolframio (tungsteno)

Es un elemento muy utilizado para la fabricación de aceros de herramientas, empleándose en especial en los aceros rápidos, aceros para herramientas de corte y aceros para trabajos en caliente. Sirve para mantener la dureza de los aceros a elevada temperatura y evitan que se desafilen o ablanden las herramientas, aunque lleguen a calentarse a 500º o 600º. También se usa para la fabricación de aceros para imanes.

El wolframio se disuelve ligeramente en la ferrita y tiene una gran tendencia a formar carburos. Los carburos de wolframio tienen gran estabilidad.

Los aceros más utilizados de wolframio son:
a) Los aceros rápidos con 18% de wolframio y cantidades variables de cromo, vanadio y molibdeno y 0.701% aproximadamente de carbono.
b) Aceros para trabajos en caliente con 9 a 15% de wolframio y 0.30 a 0.40% de carbono. Para algunos usos de menos responsabilidad se emplean aceros de más baja aleación con 1 a 5% de wolframio.
c) Aceros para la fabricación de herramientas varias con n1 a 14% de wolframio y otros elementos: cromo, manganeso, vanadio, etc., que se emplean para trabajos de corte.
d) Aceros inoxidables cromo-níqueles con wolframio, de gran resistencia mecánica a elevada temperatura.

Vanadio

Se emplea principalmente para la fabricación de aceros de herramientas, tiende a afinar el grano y a disminuir la templabilidad. Es un elemento desoxidante muy fuerte y tiene una gran tendencia a formar carburos.

El vanadio tiene una gran tendencia muy fuerte a formar carburos, por esta razón, basta con añadir pequeñas cantidades, y pocos aceros, excepto los de herramientas, contienen más de 0.02% de vanadio. Una característica de los aceros con vanadio, es su gran resistencia al ablandamiento por revenido.

Los aceros con vanadio más utilizados son:
a) Aceros rápidos que suelen contener de 0.50 a 1% de vanadio.
b) Aceros de herramientas de diversas clases. Para troqueles indeformables, etc., que suelen tener de 0.10 a 0.30% de vanadio.
c) Aceros para muelles cromo-vanadio.

Manganeso:

Aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxigeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado liquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material.

Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían laminar ni forjar, porque el azufre que suele encontrarse en mayor o menor cantidad en los aceros, formarían sulfuros de hierro, que son cuerpos de muy bajo punto de fusión (981º aprox.) que a las temperaturas de trabajo en caliente (forja o laminación) funden, y al encontrarse contorneando los granos de acero crean zonas de debilidad y las piezas y barras se abren en esas operaciones de transformación.

Los aceros ordinarios y los aceros aleados en los que el manganeso no es elemento fundamental, suelen contener generalmente porcentajes de manganeso variables de 0.30 a 0.80%.

Los aceros al manganeso de uso más frecuente son:


a) Aceros al manganeso de gran resistencia, que generalmente pertenecen al grupo de aceros de media aleación, en los que al emplearse el manganeso en cantidades variables de 0.80 a 1.60%, con contenidos en carbono de 0.30 a 0.050%, se consigue mejorar la templabilidad y obtener excelentes combinaciones de características mecánicas aun en piezas de cierto espesor.
b) Aceros indeformables al manganeso con 1 a 3% de Mn y 1% de carbono, aproximadamente, en los que la presencia de un alto porcentaje de manganeso, hace posible el temple con simple enfriamiento en aceite, o el aire, con lo que las deformaciones de las herramientas son muy pequeñas.
c) Aceros austeniticos al manganeso con 12% de Mn y 1% de carbono, aproximadamente, que a la temperatura ambiente son austeniticos y tienen gran resistencia al desgaste, empleándose principalmente, para cruzamientos de vías, mordazas de maquinas trituradoras, excavadoras, etc.


Silicio

Este elemento aparece en todos los aceros, lo mismo que el manganeso, porque se añade intencionadamente durante el proceso de fabricación. Se emplea como elemento desoxidante complementario del manganeso con objeto de evitar que aparezcan en el acero los poros y otros defectos internos. Los aceros pueden tener porcentajes variables de 0.20 a 0.34% de Si.

Se emplean aceros de 1 a 4.5% de Si y bajo porcentaje de carbono para la fabricación de chapas magnéticas, ya que esos aceros, en presencia de campos magnéticos variables, dan lugar solo a perdidas magnéticas muy pequeñas, debido a que el silicio aumenta mucho su resistividad.

Mejora ligeramente la templabilidad y la resistencia de los aceros a disminuir la tenacidad, y en ciertos casos mejora también su resistencia a la oxidación.


Cobalto

Se emplea casi exclusivamente en los aceros rápidos de más alta calidad. Este elemento al ser incorporado en los aceros, se combina con la ferrita, aumentando su dureza y su resistencia. Es uno de los pocos elementos aleados que mueva el punto eutectoide hacia la derecha y reduce la templabilidad de los aceros.

El cobalto se suele emplear en los aceros rápidos al wolframio de máxima calidad en porcentajes variables de 3 a 10%.

Aluminio

Se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruracion, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequeñísimos, variables generalmente desde 0.001 a 0.008%.

Titanio

Se suele añadir pequeñas cantidades de titanio a algunos aceros muy especiales para desoxidar y afinar el grano. El titanio tiene gran tendencia a formar carburos y a combinarse con el nitrógeno. En los aceros inoxidables cromo-níquel, actúa como estabilizador de los carburos y evita la corrosión intercristalina.

Cobre

El cobre se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos aceros de 0.15 a 0.30% de carbono, que se usan para grandes construcciones metálicas. Se suele emplear contenidos en cobre variables de 0.40 a 0.50%.


Boro

Se ha visto que en cantidades pequeñisimas de boro del orden de 0.0001 a 0.0006%, mejoran notablemente la templabilidad, siendo en este aspecto el más efectivo de los elementos aleados y el de mayor poder templante de todos.

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ACEROS ALEADOS PARA CEMENTACION

15Cr3
-Para partes de construcción de tamaño pequeño.
-Puede subsistir los aceros al Cr, Ni, Mo, cuando no se requieren grandes características de tenacidad en el núcleo.
-Es aconsejable seguir un recocido de estabilización a las piezas, antes de realizar la cementación, con el fin de prevenir deformaciones durante el temple.
-Se recomienda el doble temple.

16MnCr5
-Para partes de alta resistencia al desgaste y expuestas a esfuerzos elevado. Por ejemplo: ruedas dentadas, ruedas para cadenas, etc.
-El doble temple es aconsejable.

3415
-Para partes de maquinas que exijan una superficie muy dura y un núcleo de alta tenacidad, como por ejemplo ruedas dentadas en engranajes de alto rendimiento, eje de levas, etc.
-En este tipo de acero se aconseja el recocido de estabilización antes de la cementación.El doble temple es aconsejable para piezas complicadas y para los casos en que la profundidad de cementación sea mayor de 1 mm.
-Las piezas sencillas pueden templarse directamente desde el horno de cementación.

4320
-Este tipo de acero se emplea para piezas cementadas de medio y gran espesor.
-Combina una gran dureza superficial a un corazón muy tenaz y durante el temple se deforma muy poco.
-Es aconsejable dar un recocido de estabilización antes de ejecutar la cementación.
-También es aconsejable el doble temple.

8620
-Ofrece muy buena dureza superficial y buenas propiedades del corazón.
-Tiene aceptable profundidad de temple, ausencia de zonas no duras en la parte cementada y baja distorsión

.-Usos: Ejes ranurados, pasadores de pistón, bujes, piñones para cajas y transmisión de automotores, etc.
-Es aconsejable un recocido de estabilización antes de efectuar la cementación.
-Se aconseja el segundo temple de dureza desde 810/840ºC.

4130
-Es un acero con buena penetración de temple y con buenas características de estabilidad hasta temperaturas de más o menos 400ºC.
-Tiene una elevada resistencia al deslizamiento en caliente y no presenta fragilidad de revenido.
-Para piezas que necesitan una dureza superior se debe usar 4140 o 4150.

4140
-Es un acero de buena penetración de temple y con buenas características de estabilidad en caliente hasta 400ºC.
-Sin fragilidad de revenido, muy versátil y apto para esfuerzos de fatiga y torsión.
-Piezas templadas a inducción pueden dar una dureza de 57-69 Rockwell C.
-Tiene amplia aplicación en construcción de vehículos por ejeplo para cigüeñales, brazos de ejes, bielas, pernos, ejes de contramarcha, ejes de bombas y engranajes.
-Muy utilizado en piezas forjadas como herramientas, llaves de mano, destornilladores, etc.
-Se usa también para espárragos y tornillos den la construcción de plantas que trabajen a temperatura entre 150ºC y 300ºC, como calderas, turbinas de vapor, plantas químicas, etc.

4150
-Sirve para los mismos usos del 4140 cuando se requieren durezas superiores.
-Piezas templadas a inducción de 4150 pueden dar una dureza superficial de 60-62 HRC.

4340
-Tiene los mismos usos del 9840 y es usado cuando se requiere una dureza superior y mejor resistencia al impacto.

-Piezas templadas a inducción de 4340 pueden dar una dureza superficial de 60-62 Rockwell C.
-Sirve para tornillos prisioneros de bloques motores, ejes traseros de transmisión, mandriles porta-herramientas, ejes y excéntricas para cizallas, ejes de transmisión de grandes dimensiones, etc.

5135
-Para piezas de buena tenacidad y que no requieran una profundidad de temple muy alta.
-Se usa en partes para vehículos, tractores, pasadores, tornillos y tuercas de alta resistencia.

5160
-Este acero esta especialmente indicado para la construcción de resortes para automóviles y camiones, sea en ballestas, sea para resortes helicoidales y también para barras de torsión.

6150
-Se usa este acero para la construcción de resortes de muy alta resistencia, resortes helicoidales y barras de torsión para automóviles.

9260
-Este es el tipo de acero más usado y más económico entre los aceros aleados para la construcción de resortes, particularmente para automóviles y camiones.
-Se templa muy fácilmente y tiene buena penetración de temple.
-Puede también usarse para la construcción de herramientas para maquinas agrícolas y otros implementos de la misma índole.

9840
-Este acero tiene una buena penetración de temple y buena tenacidad.
-Se puede usar en construcción de piezas de tamaño medio que estén sometidas a esfuerzos de torsión.
-Por su contenido en Mo no esta expuesto a la fragilidad de revenido.

ACEROS INOXIDABLES


Clasificación de los aceros inoxidables
Aceros inoxidables martensíticos
Aceros inoxidables ferríticos
Aceros inoxidables austeniticos
Usos de los aceros inoxidables

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 y estable. Esta película deja la superficie inerte a las reacciones químicas. Esta es la característica principal de resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables.

El extenso rango de propiedades y características secundarias, presentes en los aceros inoxidables hacen de ellos un grupo de aceros muy versátiles.

La selección de los aceros inoxidables puede realizarse de acuerdo con sus característcas:


· Resistencia a la corrosión y a la oxidación a temperaturas elevadas.
· Propiedades mecánicas del acerol
· Características de los procesos de transformación a que será sometido.
· Costo total (reposición y mantenimiento)
- Disponibilidad del acero.

Los aceros inoxidables tienen una resistencia a la corrosión natural que se forma automáticamente, es decir no se adiciona. Tienen una gran resistencia mecánica, de al menos dos veces la del acero al carbono, son resistentes a temperaturas elevadas y a temperaturas criógenicas. Son fáciles de transformar en gran variedad de productos y tiene una apariencia estética, que puede variarse sometiendo el acero l a diferentes tratamientos superficiales para obtener acabado a espejo, satinado, coloreado, texturizado, etc. Volver


CLASIFICACION DE LOS ACEROS.




Los aceros inoxidables no son indestructibles, sin embargo con una selección cuidadosa, sometiéndolos a procesos de transformación adecuados y realizando una limpieza periódica, algún integrante de la familia de los aceros inoxidables resistirá las condiciones corrosivas y de servicio más severas.

Serie 400

Aceros Inoxidables Martensíticos
Son la primera rama de los aceros inoxidables, llamados simplemente al Cromo y fueron los primeros desarrollados industrialmente (aplicados en cuchillería). Tienen un contenido de Carbono relativamente alto de 0.2 a 1.2% y de Cromo de 12 a 18%.
Los tipos más comunes son el AISI 410, 420 y 431
Las propiedades básicas son: Elevada dureza (se puede incrementar por tratamiento térmico) y gran facilidad de maquinado, resistencia a la corrosión moderada.
Principales aplicaciones: Ejes, flechas, instrumental quirúrgico y cuchillería.

Serie 400

Aceros Inoxidables Ferríticos
También se consideran simplemente al Cromo, su contenido varia de 12 a 18%, pero el contenido de Carbono es bajo <0.2%.
Los tipos más comunes son el AISI 430, 409 y 434
Las propiedades básicas son: Buena resistencia a la corrosión. La dureza no es muy alta y no pueden incrementarla por tratamiento térmico.
Principales aplicaciones: Equipo y utensilios domésticos y en aplicaciones arquitectónicas y decorativas.

Serie 300

Los Aceros Inoxidables Austeníticos.

Son los más utilizados por su amplia variedad de propiedades, se obtienen agregando Níquel a la aleación, por lo que la estructura cristalina del material se transforma en austenita y de aquí adquieren el nombre. El contenido de Cromo varia de 16 a 28%, el de Níquel de 3.5 a 22% y el de Molibdeno 1.5 a 6%.
Los tipos más comunes son el AISI 304, 304L, 316, 316L, 310 y 317.
Las propiedades básicas son: Excelente resistencia a la corrosión, excelente factor de higiene - limpieza, fáciles de transformar, excelente soldabilidad, no se endurecen por tratamiento térmico, se pueden utilizar tanto a temperaturas criogénicas como a elevadas temperaturas.
Principales aplicaciones: Utensilios y equipo para uso doméstico, hospitalario y en la industria alimentaria, tanques, tuberías, etc.





ALGUNOS USOS DE LOS ACEROS INOXIDABLES.

Los aceros inoxidables ofrecen resistencia a la corrosión, una adecuada relación resistencia mecánica - peso, propiedades higiénicas, resistencia a temperaturas elevadas y criogénicas y valor a largo plazo. Son totalmente reciclables y amigables con el medio ambiente.

Los aceros inoxidables son ampliamente utilizados en varios sectores, desde la más sofisticada aplicación industrial hasta los utensilios domésticos. Contribuyen, de manera indirecta, a satisfacer las necesidades humanas básicas tales como alimentación, salud, construcción, medio ambiente, transporte y energía.

Algunos ejemplos de productos fabricados con aceros inoxidables son los equipos de procesos químicos y petroquímicos, equipos de proceso de alimentos y bebidas, equipos farmacéuticos, cámaras de combustión, sistemas de escape y filtros automotrices, vagones de ferrocarril, aplicaciones arquitectónicas y estructurales, mobiliario urbano, paneles de aislamiento térmico, intercambiadores de calor, tanques y recipientes, barriles de cerveza, instrumentos quirúrgicos, agujas hipodérmicas, monedas, tarjas, ollas y sartenes, cubiertos, lavadoras, lavavajillas y utensilios de cocina.

En la industria química y petroquímica, los aceros inoxidables ofrecen elevada resistencia a la corrosión y excelentes propiedades mecánicas así como un bajo costo de mantenimiento. En la industria de alimentos y bebidas y en la industria farmacéutica, proveen excelentes condiciones de higiene además de su resistencia a la corrosión y duración a largo plazo.

HERRAMIENTAS DE CORTE

La producción con herramientas de corte se halla en constante evolución, y esta se puede apreciar por el análisis de las velocidades de corte alcanzadas para un material en el transcurso del tiempo.
1915 Aceros rápidos 36 m/min.
1932 Carburos 120 m/min.
1968 Carburos recubiertos 180 m/min.
1980 Cerámica 300 m/min.
1990 Diamante 530 m/in
Aceros al Carbono.
El acero al carbono, se usó básicamente antes de 1900, su composición química es aparte del Fe (Hierro), la siguiente aproximadamente: anders
C = (0.65 a 1.35) %.
Mn = (0.15 a 0.40) %.
Si = (0.15 a 0.30) %.
S = (< p =" (<0.03)" href="http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml">temperatura crítica de (200 a 250) °C, sin perder sus características de corte.
Aceros Aleados de Corte.
Estos aceros tienen una composición química aproximada a la siguiente:
C = (0.03 a 1.25) %.
Mn = (0.3 a 1.1) %.
Cr = (0.3 a 1.3) %.
W = (0.8 a 5.5) %.
Se usaron antes del año 1900.
Aceros Rápidos (HS’)
Hacia 1898, Taylor, encontró que los aceros aleados de corte, con un porcentaje igual o mayor al 5% de wolframio (tungsteno), al recibir un tratamiento térmico su rendimiento se incrementaba considerablemente. Esto dio origen al acero rápido.
En 1906, Taylor, observó que el acero rápido al contener un 19% de W, podía soportar temperaturas críticas hasta de 650°C, el cobalto permite incrementar la resistencia a la temperatura, el W, Mo, y Cr elevan la dureza y la resistencia al desgaste; el Cr, facilita el temple y reduce la oxidación en caliente; el Mo, disminuye la fragilidad después del revenido.
Norma. ISO.
Descripción
401 Herramienta de cilindrada recta.
402 Herramienta de cilindrar acodada.
403 Herramienta de refrentar en ángulo.
404 Herramienta de ranurar.
406 Herramienta de refrentar de costado.
407 Herramienta de tronzar.
408 Herramienta de cilindrar interiormente.
409 Herramienta de refrentar en ángulo interior.
451Herramienta de corte en punta.
452 Herramienta de filetear.
453 Herramienta de filetear interiormente.
454 Herramienta de cajear interiormente.

Valores de los Ángulos de Incidencia y Salida de Viruta.
En el afiliado de las herramientas de corte simple o monofilo de acero al carbono (prácticamente ya no se usa en la industria metalmecánica) y de acero rápido (acero de alta velocidad, HSS high speed steel), es necesario controlar los ángulos de incidencia y de salida de viruta (desprendimiento), de acuerdo con el material que se vaya a mecanizar. Estos valores son recomendaciones de las casas fabricantes y cumplen una función orientativa.
En el cuadro siguiente se presentan algunos valores de herramientas de acero rápido y de metal duro, con el ánimo de diferenciar sus valores.

Designación de una Herramienta Monofilo.
En la designación de una herramienta monofilo se debe indicar lo siguiente:
Tipo de la Herramienta:Es el número de referencia ISO.
Sentido de Corte: L (left) a izquierdas, R (right) a derechas.
Dimensión del Mango: Q sección cuadrada.
H sección rectangular. Altura solamente
R sección redonda.
Calidad: R1: Acero al carbono.
R2: Acero rápido ordinario.
R3: Acero rápido superior.
R4: Acero extra rápido.
Ángulo de Salida de Viruta: Valor en grados.
Ejemplo: una herramienta con la designación: 401-L-30H-R3-15°, significa lo siguiente:
401: Herramienta de cilindrar recta.
L: Corte a izquierdas.
30H: Sección rectangular. 30 mm de altura.
R3: Acero rápido superior.
15°: Angulo de salida de viruta positivo a 15°.
Stelitas.
Con base en el acero rápido, se experimento con mayores contenidos de Co y Cr, y pasando el Fe a ser impureza propia del proceso de producción y no admitir tratamiento térmico.
Su composición química es aproximadamente la siguiente:
C = 2 % Co = 47 % Cr = 29 % W =16 % Si = 0.2 % Mn =0.6 % Fe = 5.2 %.
Alcanza temperaturas límites de 800° C. y posee una dureza de 65-70 HRC.
Carburos Metálicos o Metales Duros (HM).
También conocidos como METAL DURO (Hard Metal - HM), se desarrolló hacia 1920, con base en los carburos de tántalo (TaC), carburo de titanio (TiC) y carburo de wolframio (WC), los cuales eran unidos por medio del Co y el Ni, previamente molidos (polvos metalúrgicos), la cohesión se obtiene por el proceso de sinterizado o fritado (proceso de calentar y aplicar grandes presiones hasta el punto de fusiónde los componentes, en hornos eléctricos).
Los metales duros, se pueden clasificar desde su composición química así:
Monocarburos: Su composición es uno de los carburos descritos anteriormente, y su aglutinante es el Co. Ejemplo: WC, es carburo de wolframio (carburo de tungsteno, comercialmente).
Bicarburos:En su composición entran sólo dos clases de granos de carburos diferentes, el Co es el aglomerante básico. Ejemplo:WC +TiC con liga de Co.
Tricarburos: En su composición entran las tres clases de granos de carburos: W, Ti, y Ta. El Co, o el Ni son los aglomerantes. Ejemplo: WC +TiC + TaC; con liga de Co.
Algunas características:
· El carburo metálico, es una aleación muy dura y frágil.
· El TiC aumenta su resistencia térmica y su resistencia al desgaste pero también aumenta su fragilidad.
· Los bicarburos poseen menor coeficiente de fricción que los monocarburos.
· Los monocarburos son menos frágiles que los bicarburos.
· El cobalto, aumenta la ductilidad pero disminuye la dureza y la resistencia al desgaste.
· Se pueden alcanzar velocidades de más de 2500 m/min.
· Poseen una dureza de 82-92 HRA y una resistencia térmica de 900-1100° C.
· En el mecanizado se debe controlar lo mejor que se pueda la temperatura, pues, en el mecanizado de aceros corrientes la viruta se adhiere a los monocarburos a temperatura de 625-750° C. y en los bicarburos a una temperatura de 775-875° C. Esto implica buena refrigeración en el mecanizado.
Las herramientas de HM, se fabrican en geometrías variadas y pequeñas, el cual se une al vástago o cuerpo de la herramienta a través de soldadura básicamente, existiendo otros medios mecánicos como tornillos o pisadores.
Plaquitas Intercambiables o Insertos.
En la actualidad el uso de plaquitas intercambiables o insertos se ha tomado los procesos de mecanizado en la industria metalmecánica ya que se eliminan las pérdidas de tiempos por el cambio de toda la herramienta, pues, solo basta con retirarla y montar una nueva en el portainserto, o bien en los procesos con herramientas censadas su intercambio no afecta en nada a la línea de mecanizado.
Los insertos pertenecen a la clase de herramientas de metal duro, por lo tanto en su fabricación se considera la tecnología de producto pulvimetalúrgico, a partir del WC (Carburo de tungsteno), TiC (Carburo de titanio), TaC (Carburo de tántalo), NbC (Carburo de niobio) y empleando como aglomerante al Co principalmente y al Ni. Inicialmente para mecanizar la fundición gris se trabajocon el WC, que es un metal duro de dos fases, donde la fase dura es la fase-? que corresponde al WC, y una fase-? que corresponde al aglomerante Co o Ni.
Pero este tipo de inserto sufre el fenómeno de craterización con el acero, ya que la afinidad del carbono y la austenita generan un flujo de carbono de la cara de desprendimiento de la herramienta hacia la viruta.
Los TiC y TaC, son más estables que los WC y ayudan a aumentar su resistencia a los negativos efectos del acero a elevadas temperaturas, con estos nuevos carburos se obtiene un inserto de tres fases con lo cual se amplio el espectro de materiales que se pueden mecanizar, en la figura siguiente se presenta un modelo de este tipo.
Los metales duros se hallan codificados por la Norma ISO de clasificación de metales duros, la cual ayuda en la selección del inserto adecuado para el proceso de mecanizado que se requiera; a continuación se presenta en forma muy simple el objetivo de esta Norma.
Se consideran tres áreas para la clasificación así:
1. Área AZUL, con código P.
2. Área AMARILLA, con código M.
3. Área ROJA, con código K.
Área Azul: Para el mecanizado de materiales de viruta larga como los aceros, aceros fundidos, aceros inoxidables ferríticos o martensíticos, y fundiciones maleables de viruta larga.
Área Amarrilla: Para el mecanizado de materiales más difíciles como los aceros inoxidables austeníticos moldeados, acero fundido, materiales termo-resistentes al calor, aceros al manganeso, aleaciones de hierro fundido, aleaciones de titanio.
Área Roja: Para el mecanizado de materiales de viruta corta como fundición, aceros endurecidos, y materiales no ferrosos como el bronce, aluminio, plásticos, madera, etc.
Cada área esta está dividida en campos de aplicación o calidades básicas que son números que van del 01 al 50 para el área azul, y del 01 al 40 para las áreas amarilla y roja. A continuación se describen las operaciones de mecanizado y sus condiciones:
AREA AZUL > P:
P01: Torneado y mandrinado en procesos de acabado, velocidades de corte altas, sección de viruta pequeña, alta calidad superficial, toleranciapequeña y libre de vibraciones.
P10: Torneado de copiado, roscado, fresado a altas velocidades de corte, sección de viruta de pequeña a mediana.
P20: Torneado de copiado, fresado, velocidad de corte mediana, sección de viruta de mediana, refrentados ligeros y condiciones medianamente desfavorables.
P30: Torneado, fresado a velocidades de corte entre mediana y baja, sección de viruta de mediana a grande incluyendo operaciones en condiciones desfavorables.
P40:Torneado, cepillado, fresado, ranurado y tronzado a baja velocidad de corte, amplia sección de viruta, posibles ángulos de desprendimiento elevados y condiciones muy desfavorables de trabajo.
P50: Donde se requiera una gran tenacidad de la herramienta en torneado cepillado, ranurado, tronzado a baja velocidad de corte, sección de viruta grande, posibilidad de grandes ángulos de desprendimiento y condiciones de trabajo extremadamente desfavorables.
AREA AMARILLA > M:
M10: Torneado a velocidades de corte medianas, sección de viruta de pequeña a mediana.
M20: Torneado, fresado a velocidad de corte media y sección de viruta de mediana.
M30: Torneado, fresado y cepillado a velocidades de corte medianas, sección de viruta de mediana a grande.
M40: Torneado, perfilado, ranurado y tronzado en máquinas automáticas.
AREA ROJA > K:
K01: Torneado, torneado y mandrinado en procesos de acabado. Fresado en proceso de acabado y rasqueteado.
K10: Torneado, fresado, taladrado, mandrinado etc.
K20: Torneado, fresado, cepillado, mandrinado y brochado. Además de operaciones que requieran de una herramienta muy tenaz.
K30: Torneado, fresado, cepillado, tronzado y ranurado en condiciones de trabajo desfavorables y con posibilidades de grandes ángulos de desprendimiento.
K40: Torneado, fresado, cepillado ranurado y tronzado en condiciones de trabajo muy desfavorables y con posibilidades de ángulos de desprendimiento muy grandes.
Notas:
· Recuerde que en las herramientas de metal duro la resistencia al desgaste (dureza) y la tenacidad son inversas, es decir, a menor número mayor resistencia pero menor tenacidad y a mayor número menor resistencia pero mayor tenacidad.
· La Norma ISO es solamente para herramientas de metal duro, por lo tanto las cerámicas, los cermets y demás no están cobijados por ésta.
Metales Duros Recubiertos.
A finales de los años 60, surgen los metales duros con el recubrimiento de una finísima capa de carburo de titanio (TiC) de menos de 10 micrones (0.001 mm = 1?m), con la cual se incremento:
· La vida útil de la herramienta.
· Las velocidades de corte.
· La resistencia a la craterización al trabajar los aceros.
· La tolerancia a mayores temperaturas.
El recubrimiento consiste en depositar sobre el substrato (material de m por medio de?soporte) capas que varían entre 2 y 12 sistemas que se conocen como CVD (Deposición química de vapor) con temperaturas de 1000° C y PVD (Deposición física de vapor), con temperaturas de
500° C.
Los principales recubrimientos son:
· Carburo de titanio (TiC), (apariencia: color gris).
· Nitruro de Titanio (TiN), (apariencia: color dorado).
· Carbo-nitruro de titanio (TiCN).
· Oxido de aluminio (Al2O3), (apariencia: transparente).
Designación de un Inserto.
Para designar un inserto, existe una Norma ISO 1832 – 1991, en la cual se dan los códigos correspondientes a nueve (9) posiciones que hacen referencia a:
· Forma del inserto o plaquita.
· Angulo de incidencia del inserto.
· Tolerancias dimensionales del inserto.
· Tipo del inserto.
· Longitud del filo de corte.
· Espesor (grosor) del inserto.
· Filos secundarios del inserto y radio(sólo radio para los insertos de tornear).
· Tipo de arista de corte.
· Dirección de avance del inserto.
En la actualidad (1998), se está estudiando esta la modificación de la Norma, pues, el desarrollo de nuevos materiales de corte hace que ésta se quede corta.
A continuación se describen gráficamente las posiciones de la designación de un inserto.
Cermets – Metal Duro.
Cermet: Cerámica y metal (partículas de cerámica en un aglomerante metálico). Se denominan así las herramientas de metal duro en las cuales las partículas duras son carburo de titanio (TiC) o carburo de nitruro de titanio (TiCN) o bien nitruro de titanio (TiN), en lugar del carburo de tungsteno (WC). En otras palabras los cermets son metales duros de origen en el titanio, en vez de carburo de tungsteno.
Algunas propiedades de los cermets son:
· Mayor tenacidad que los metales duros.
· Excelente para dar acabado superficial.
· Alta resistencia al desgaste en incidencia y craterización.
· Alta estabilidad química.
· Resistencia al calor.
· Mínima tendencia a formar filo por aportación.
· Alta resistencia al desgaste por oxidación.
· Mayor capacidad para trabajar a altas velocidades de corte.
Básicamente el cermet esta orientado a trabajos de acabado y semiacabado, por lo tanto en operaciones de desbaste y semidesbaste presenta las siguientes anomalías:
· Menor resistencia al desgaste a media nos y grandes avances.
· Menor tenacidad con cargas medias y grandes.
· Menor resistencia al desgaste por abrasión.
· Menor resistencia de la arista de corte a la melladura debido al desgaste mecánico.
· Menor resistencia a cargas intermitentes.
· Además no son adecuados para operaciones de perfilado.
Cerámicas.
Las herramientas cerámicas fueron desarrolladas inicialmente con el óxido de aluminio (Al2O3), pero eran muy frágiles, hoy en día con el desarrollo de nuevos materiales industriales y los nuevos procedimientosde fabricación con máquinas automáticas, han ampliado su campo de acción en el mecanizado de fundición, aceros duros y aleaciones termo-resistentes, ya que las herramientas de cerámica son duras, con elevada dureza en caliente, no reaccionan con los materiales de las piezas de trabajo y pueden mecanizar a elevadas velocidades de corte.
Existen dos tipos básicos de herramientas de cerámica:
· Basadas en el óxido de aluminio (Al2O3).
· Basadas en el nitruro de silicio (Si3N4).
Las herramientas cuya base es el óxido de aluminio se clasifican en tres criterios:
Criterio A1:
PURAS: La cerámica de óxido puro tiene relativamente baja resistencia, tenacidad y conductividad térmica, con lo cual los filos o aristas de corte son frágiles.
Estas herramientas han sido mejoradas con una pequeña adición de óxido de circonio, el cual se aumenta la tenacidad, la dureza, la densidad y la uniformidad en el tamaño del grano, la cerámica pura es blanca si se fabrica bajo presión en frío y gris si se prensa en caliente.
Criterio A2:
MIXTAS:Posee mayor resistencia a los choques térmicos, debido a la adición de una fase metálica que consiste en carburo de titanio y nitruro de titanio conteniendo un10% del total, se pueden añadir otros aditivos esta cerámica se prensa en caliente y posee un color oscuro.
Criterio A3:
REFORZADAS: Este es un desarrollo nuevo y se le conoce con el nombre de "cerámica reforzada whisker", porque incorpora en su fabricación pequeñas fibras de vidriollamadas m aproximadamente y tienen una?whiskers, estas fibras son de un diámetro de 1 longitud de 20 ?m, son muy fuertes y son de carburo de silicio SiC, y son el 30% del contenido.
Como resultado de estos refuerzos la tenacidad y la resistencia al desgaste se ven incrementados notablemente, pero también estas fibras disminuyen su mayor debilidad la fragilidad.
Las cerámicas de nitruro de silicio son de mejor calidad que las de óxido de aluminio en cuanto a la resistencia a los cambios térmicos y a la tenacidad.
Nitruro Cúbico de Boro (CBN).
También conocido como CBN, es después del diamante el más duro, posee además una elevada dureza en caliente hasta 2000° C, tiene también una excelente estabilidad química durante el mecanizado, es un material de corte relativamente frágil, pero es más tenaz que las cerámicas.
Su mayor aplicación es en el torneado de piezas duras que anteriormente se rectificaban como los aceros forjados, aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficies endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con cobalto y hierro, rodillos de laminación de fundición perlítica y aleaciones de alta resistencia al calor, redondeando se emplea en materiales con una dureza superior a los 48 HRC, pues, si las piezas son blandas se genera un excesivo desgaste de la herramienta.
El nitruro cúbico de boro se fabrica a gran presión y temperatura con el fin de unir los cristales de boro cúbico con un aglutinante cerámico o metálico.
Diamante Policristalino(PCD).
La tabla de durezas de Friedrich Mohs determina como el material más duro al diamante monocristalino, a continuación se puede considerar al diamante policristalino sintético (PCD), su gran dureza se manifiesta en su elevada resistencia al desgaste por abrasión por lo que se le utiliza en la fabricación de muelas abrasivas.
Las pequeñas plaquitas de PCD, son soldadas a placas de metal duro con el fin de obtener fuerza y resistencia a los choques, la vida útil del PCD puede llegar a ser 100 veces mayor que la del metal duro.
Los puntos débiles del PCD son básicamente los siguientes:
· La temperatura en la zona de corte no puede ser mayor a 600° C.
· No se puede aplicar en materiales ferrosos debido a su afinidad.
· No se puede aplicar en materiales tenaces y de elevada resistencia a la tracción.
· Exige condiciones muy estables.
· Herramientas rígidas.
· Máquinas con grandes velocidades.
· Evitar los cortes interrumpidos.
· Usar bajas velocidades de avance.
· Mecanizar con profundidades de corte pequeñas.
Las operaciones típicas son el acabado y semiacabado de superficies en torno usando el mayor rango posible (sección del portainserto) y el menor voladizo.
Actualmente tenemos disponibles herramientas ó insertos con punta de diamante natural especialmente destinadas a los acabados en sectores como el de joyería, ó las manufacturas de metacrilato, sin olvidarnos de los mecanizados de gran exigencia visual ó de rugosidades extremadamente bajas.
Los avances tecnológicos y la actualización de nuestros equipos de producción nos han permitido garantizar un producto de calidad al mismo tiempo que unos precios altamente competitivos.