Research into possibilities of reducing the X155CrVMo12-1 tool steel fragility

Investigación sobre las posibilidades de reducir la fragilidad del acero para herramientas X155CrVMo12-1

Esta investigación varía los parámetros de austenitización y temple del acero para herramientas X155CrVMo12-1. También se centra en la investigación de la estructura, la dureza y la energía de impacto. Se determinó que las grietas eran generalmente intercristalinas, con deposición de carburo. Se observó que el temple en el intervalo de temperaturas de ≈ 700 °C a ≈ 600 °C, a una velocidad superior a 15 °C/s, conseguía una mayor energía de impacto con aproximadamente la misma dureza. Se concluyó que la prevención de la coalescencia de carburos influía en la reducción de la fragilidad del acero.

INTRODUCCIÓN

El acero ledeburítico para herramientas para trabajo en frío es frágil debido a la elevada proporción de elementos de aleación [1]. La resistencia del acero para herramientas de alta aleación X155CrVMo12-1 a la carga de impacto puede variar en función del tratamiento térmico realizado [2]. Tras el temple y revenido, este acero se caracteriza por una elevada dureza y resistencia al desgaste [3, 4]. Sin embargo, las propiedades de este acero se ven influidas significativamente por la anisotropía de su estructura [5]. Bajo carga de impacto, especialmente en herramientas, pueden producirse grietas que se fusionan y, en consecuencia, provocan el desgarro de una parte de la superficie de trabajo. El objetivo de esta investigación era determinar qué parámetros de austenitización, velocidad de temple y temperatura de revenido podían influir en la tenacidad, manteniendo al mismo tiempo la elevada dureza necesaria para la resistencia al desgaste de la herramienta.

EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES

Como ejemplo típico, la investigación se realizó sobre los daños causados en la herramienta para la fabricación de clavos. La herramienta estaba formada por dos piezas, compuestas por dos mordazas. La Figura 1 presenta la herramienta dañada después de un tiempo de servicio más corto.

La Figura 2 presenta una grieta característica en la superficie de trabajo de la herramienta.

Tras el control visual, se seleccionaron las partes características de la herramienta y se cortaron las muestras de prueba. La inspección metalográfica detallada mostró un avance expreso de las grietas de la superficie en el punto de la ranura redondeada para sujetar la cabeza del clavo, la Figura 3a.

Las grietas estaban presentes también hacia el centro de la herramienta, la Figura 3b. Se observa que la progresión era intercristalina, principalmente a lo largo de los carburos que se disponían por coalescencia provocando su "concreción".

Se midió la dureza superficial en ambas mandíbulas, cuyos valores oscilaron entre 60 y 63 HRC. La semimicrodureza se midió desde la superficie hasta el núcleo.