Acero para herramientas AISI O1
El acero para herramientas AISI O1 es un acero para herramientas de trabajo en frío de baja aleación, que contiene manganeso, cromo y tungsteno, que debe endurecerse mediante enfriamiento con aceite. Es, con diferencia, el acero para herramientas más utilizado y lo producen casi todas las acerías. Tiene una alta estabilidad dimensional durante el tratamiento térmico con un endurecimiento relativamente superficial. Es muy seguro en el endurecimiento hasta alcanzar la dureza deseada.
Propiedades del acero para herramientas O1
La densidad del acero 01 es 7,85 g/cm3 (0,283 lb/in3); La dureza Rockwell C es 50 HRC; Resistencia máxima a la tracción 1690 MPa (245 ksi), límite elástico 1500 MPa (218 ksi), basado en aceite templado a 800 °C, revenido a 425 °C.
Composición química
La composición del acero O1 se enumera en la siguiente tabla.
| Composición química, % | |||||||||
| Estándar | AISI | W. | Sí, ≤ | Minnesota | P, ≤ | S, ≤ | cr | W. | V, ≤ |
| ASTM A681 | O1 | 0,85-1,00 | 0,10-0,50 | 1h00-1h40 | 0.030 | 0.030 | 0,40-0,70 | 0,40-0,60 | 0.3 |
Propiedades físicas
| Propiedades físicas del acero O1. | Métrico | Imperial |
| Densidad | 7,85g/cm3 | 0,283 libras/pulg3 |
| Capacidad calorífica específica | 460 J/kg·K a 20 °C | 0,11 BTU/libra°F a 68°F |
| Módulo elástico (Módulo de elasticidad) | 193 GPa | 28×10 6 psi |
| 186 GPa a 190°C | 27×10 6 psi a 375°F | |
| 172 GPa a 400°C | 25×10 6 psi a 750°F | |
| Conductividad térmica | 32,0 W/m·K a 20 °C | 18,5 Btu/pie·h·°F a 68°F |
| 33,0 W/m·K a 190 °C | 19,1 Btu/pie·h·°F a 375°F | |
| 34,0 W/m·K a 400 °C | 19,7 Btu/pie·h·°F a 750°F | |
| Coeficiente de expansión térmica (CTE) | 10,6 µm/m a 20-260 °C | 5,9 μpulg./pulg.°F a 70-500°F |
| 12,8 µm/m a 20-425 °C | 7,1 μpulg/pulg°F a 70-800°F | |
| 14,0 µm/m a 40-540 °C | 7,8 μpulg/pulg°F a 100-1000°F | |
| 14,4 µm/m a 40-650 °C | 8,0 μpulg./pulg.°F a 100-1200°F |
Tratamiento térmico de acero para herramientas AISI O1
El tratamiento térmico del acero para herramientas O1 se enumera a continuación.
01 Requisitos de tratamiento térmico del acero para herramientas según ASTM A681
- Temperatura de precalentamiento del acero para herramientas AISI 01: 1200 ±25°F (649 ±14°C)
- Temperatura de austenitización: Baño de sal, 788 ±5,6°C (1450 ±10°F); Hornos de atmósfera controlada, 1475°F (802°C).
- Tiempo de austenitización: 5-15 minutos. Si las muestras están austenitizadas en sal, las muestras deberán permanecer a la temperatura de austenitización por el tiempo mínimo indicado; Si se utiliza un horno de atmósfera controlada, la muestra debe mantenerse a la temperatura de austenitización durante 5 a 15 minutos. El tiempo a temperatura es el tiempo después de que la muestra alcanza la temperatura de austenitización.
- Medio de enfriamiento: aceite
- Temperatura de enfriamiento: 400°F (204°C), debe tener un enfriamiento único de 2 horas
- Dureza Mínima: 59 HRC, cuando se utilicen los parámetros de tratamiento térmico estipulados anteriormente.
Temperaturas de normalización y recocido.
- Temperatura de tratamiento de normalización del acero para herramientas O1: 870 °C (1600 °F), el tiempo de mantenimiento de la temperatura varía de 15 minutos para secciones pequeñas a 1 hora para tamaños más grandes. El enfriamiento se realiza con aire en calma.
- Recocido: 760-790°C (1400-1450°F), el límite superior del rango debe usarse para secciones grandes y el límite inferior para secciones más pequeñas. El tiempo de mantenimiento a temperatura varía desde 1 hora para secciones livianas hasta 4 horas para secciones pesadas y cargas de horno grandes de acero de alta aleación.
- Velocidad de enfriamiento: ≤ 22°C/h (40°F/h)
- Dureza Brinell recocida: 183-212 HB.
Endurecimiento y revenido
- Tasa de calentamiento: lentamente
- Endurecimiento: Temperatura de precalentamiento 650 °C (1200 °F); Temperatura de endurecimiento 790-815°C (1450-1500°F)
- Tiempo a temperatura: 10-30 minutos
- Medio de enfriamiento: Aceite
- Dureza Rockwell C endurecida, 63-65 HRC
- Temperatura de enfriamiento: 175-260°C (350-500°F)
- Dureza aproximada Rockwell C templado: 57-63 HRC
Características de procesamiento y servicio.
Endurecimiento y revenido
- Resistencia a la descarburación: Alta
- Respuesta de endurecimiento: Media
- Cantidad de distorsión: muy baja
- Resistencia al agrietamiento: Muy alta
- Dureza aproximada Rockwell C: 57-63 HRC (después de templar en el rango de temperatura normalmente recomendado para este acero).
Fabricación y Servicio
- Maquinabilidad: Alta
- Resistencia: Media
- Resistencia al ablandamiento: Baja
- Resistencia al desgaste: Media
Rango habitual de potencial de carbono de la atmósfera endotérmica.
Temperatura del horno: 800°C (1475°F)
Rango normal de potencial de carbono: 0,75-0,85
Cambios dimensionales típicos
Cambios dimensionales típicos en el endurecimiento y revenido.
| Herramienta de acero | Temperatura de endurecimiento, °C (°F) | Medio de enfriamiento | Cambio total en dimensiones lineales, % después del enfriamiento | Cambio total en dimensiones lineales, %, después del templado a temperatura, °C (°F) | ||
| AISI (UNS) | 150 (300) | 205 (400) | 260 (500) | |||
| O1 (T31501) | 815 (1500) | Aceite | 0,22 | 0,17 | 0,16 | 0,18 |
| 790 (1450) | Aceite | 0,18 | 0,09 | 0,12 | 0,13 | |
Aplicaciones del acero para herramientas O1
- cuchillos
- Herramientas de corte
- Matrices de dibujo
- Herramientas de corte
- Herramientas de acuñación
- medidores
- Mandriles, etc.
Material equivalente al acero AISI O1
El material equivalente del acero para herramientas AISI 01 se enumera en la siguiente tabla, incluidos los estándares ISO, DIN alemán, JIS japonés, GB chino y EN europeo, etc.
| Material equivalente al acero AISI O1 | |||||||||||||||||||
| EE.UU | Unión Europea | YO ASI | Alemania | Japón | Porcelana | Australia | India | Rusia | Corea | ||||||||||
| Estándar | Acero (UNS) | Estándar | Nombre del acero | Estándar | Designación | Estándar | Nombre del acero (número de material) | Estándar | Grado de acero | Estándar | Grado de acero | Estándar | Nota | Estándar | Nota | Estándar | Nota | Estándar | Nota |
| AISI, SAE; ASTM A681 |
O1 (T31501) | EN ISO 4957 | 95MnWCr5 | ISO 4957 | 95MnWCr5 | DINEN ISO 4957; DIN 17350, SEL-1977 |
95MnWCr5 (1,2825); 100MnCrW4 (1,2510) |
JIS G4401 JISG4404 |
SKS3 | GB/T 1299 | 9CrWMn | ||||||||
Observación:
- 100MnCrW4 (1,2510) ha sido descontinuado y reemplazado por 95MnWCr5 (1,2825).
- DIN 17350 y SEL (Stahl Eisen Liste) han sido sustituidos por DIN EN ISO 4957.
