EL HSS PM 23 DE UN VISTAZO
¿Qué tipo de acero es el HSS PM 23?
El HSS PM 23, también conocido como PMHS 6-5-3 o 1.3394, es un acero rápido producido por pulvimetalurgia de gran pureza, homogeneidad optimizada y distribución uniforme y fina del carburo. Estas propiedades optimizan su resistencia a la fractura y la estabilidad del filo.
Características
El HSS PM 23 tiene una gran combinación de características debido al proceso pulvimetalúrgico. Tiene una gran resistencia al desgaste, tenacidad, alta dureza y una microestructura fina y uniforme. Dichas características hacen de este material una buena elección para herramientas y cuchillos que necesitan mantener su filo durante un largo periodo de tiempo. En otras palabras, para componentes como engranajes y cojinetes, así como para aplicaciones que requieren altas velocidades.
- acero rápido
- acero pulvimetalúrgico
- gran tenacidad
- muy alta resistencia al desgaste
- alta pureza
- homogeneidad optimizada
- distribución uniforme y fina del carburo
- mayor resistencia a la fractura
- mayor estabilidad del filo
Posibilidades de aplicación
Gracias a sus característica específicas, el HSS PM 23 (1.3394) se puede utilizar en muchas industrias diferentes y para diversas aplicaciones. Se distingue del 1.3343 fundido convencionalmente por tener mayor pureza y homogeneidad optimizada, que consigue mediante la producción PM. La fina distribución del carburo que tiene también garantiza una excelente resistencia a la fractura y estabilidad del filo, por lo que es ideal para aplicaciones exigentes:
- herramientas para troquelar
- herramientas para corte de precisión
- herramientas de corte
- herramientas de mecanizado por arranque de virutas
- herramientas para brochar
- cuchillas para tornear
- herramientas para trabajar madera
- segmentos de sierra circular
- sierras de metal
- terrajas de roscar
- avellanadores
- punzones para extrusión en frío
- herramientas para embutición profunda
- moldes para plástico con alta resistencia al desgaste
HSS PM 23 Valores estándar
Análisis químico:
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | V | W |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,15 - 1,25 | 0,0 - 0,45 | 0,0 - 0,4 | 0,0 - 0,03 | 0,0 - 0,03 | 3,8 - 4,5 | 4,7 - 5,2 | 2,7 - 3,2 | 5,9 - 6,7 |
Denominación química:
PMHS6-5-3
Dureza de trabajo:
62-65 HRC
Dureza al suministrar:
270 HB
LAS CARATERÍSTICAS FÍSICAS DEL PM 23
¿A qué grupo de aceros pertenece el PM 23?
• Acero rápido
• Acero para moldes de plástico
• Acero para trabajar en frío
• Acero para trabajar en caliente
¿Qué es el acero PM?
El acero PM (por sus siglas en inglés de metalurgia de polvos/pulvimetalurgia) se fabrica fundiendo acero en un horno de inducción e irradiándolo con un gas inerte que descompone el acero en gotitas muy pequeñas. Estas gotitas se solidifican de nuevo en cuestión de segundos, dejando un polvo extremadamente fino y prácticamente sin segregación. Este polvo se introduce en una cápsula y se elimina completamente el aire de la misma. A continuación, la cápsula se calienta y se somete a presión para sinterizarla. Transcurrido un tiempo razonable, se extrae la cápsula del acero mediante fresado y queda un bloque de acero con una estructura limpia y homogénea.
¿Es un acero inoxidable el PM 23?
Para ser clasificado como acero inoxidable clásico, el acero debe contener al menos un 10,5 % de cromo. El PM 23 tiene una proporción en masa del 3,8 – 4,5 %, por lo tanto, no es un acero inoxidable clásico.
¿Es resistente a la corrosión el PM 23?
Con un porcentaje en masa de entre el 3,8 % y el 4,5 % de cromo, el PM 23 tiene cierta resistencia a la corrosión, pero no la suficiente como para ser adecuado para entornos corrosivos. La resistencia a la corrosión se puede mejorar si se recubre el material, se limita la exposición al tiempo y se aplican buenas rutinas de mantenimiento y prácticas de almacenamiento.
¿Es magnetizable el PM 23?
El PM 23 / 1.3394 es un material ferromagnético que es magnetizable y adecuado para sujetar magnéticamente.
¿Es resistente al desgaste el PM 23?
El PM 23 obtiene un 6 para la resistencia al desgaste en una escala en la cual 1 es baja y 6 es alta.
LAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL PM 23
¿Es un acero para cuchillos el PM 23?
El PM 23 tiene algunas caracteristicas excelentes que lo hacen adecuado para fabricar cuchillos. La excelente resistencia al desgaste, la buena tenacidad, la alta dureza y la estructura fina dan como resultado cuchillos que mantienen el filo durante mucho tiempo y no se rompen. Sin embargo, no son resistentes a la corrosión, lo que significa que hay que tener cuidado en entornos húmedos y ácidos. Aunque su dureza es una ventaja en términos de capacidad de corte, dificulta el afilado de los cuchillos PM 23 y los hace inadecuados para aplicaciones que requieren una flexibilidad y una resistencia al impacto extremas.
La dureza de trabajo del PM 23
La dureza del PM 23 es de 62 – 65 HRC.
La densidad del PM 23
La densidad habitual del acero rápido PM 23 es de 8,16 g/cm3 a temperatura ambiente.
La resistencia a la tracción del PM 23
El PM 23 tiene una resistencia a la tracción de aprox. 920 N/mm2 en el momento de la entrega. Este valor es el resultado de un ensayo de tracción que muestra cuánta fuerza se necesita para que el material comience a estirarse o deformarse antes de romperse.
La maquinabilidad del PM 23
En una escala en la que 1 es baja y 6 es alta, el PM 23 (1.3394) obtiene un 3 por su maquinabilidad.
La conductividad térmica del PM 23
La conductividad térmica del acero rápido 1.3394 es de 24,6 W/(m*K) a una temperatura de 20 °C.
Conductividad térmica
valor W/(m*K)
temperatura
24,6
20 °C
27,5
350 °C
26,7
700 °C
El coeficiente de dilatación térmica del PM 23
La siguiente tabla muestra la dilatación o contracción a diferentes temperaturas. Es una información muy importante, especialmente cuando se trabaja con altas temperaturas o con fuertes variaciones de temperatura.
Coeficiente de dilatación térmica medio
valor 10-6m/(m*K)
a una temperatura de
11,1
20 – 100 °C
11,6
20 – 200 °C
11,9
20 – 300 °C
12,1
20 – 400 °C
La capacidad térmica específica del PM 23
La capacidad térmica específica del PM 23 es de 0,420 J/kg*K a temperatura ambiente. Este valor indica la cantidad de calor necesaria para calentar una determinada cantidad de material 1 kelvin.
HSS PM 23 Elastizitätsmodul (e-Modul)
Das Spannungs- und Dehnungsmodul, oder das Elastizitätsmodul (Youngscher Modul), für Schnellarbeitsstahl PM 23 liegt bei 190 – 210 kN/mm2.
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PROCEDIMIENTO DEL PM 23
El tratamiento térmico del PM 23
Las características del material se determinan durante el tratamiento térmico. Por lo tanto, siempre se tiene que realizar con cuidado. Se determinan características como la resistencia, la tenacidad, la dureza superficial y la resistencia a la temperatura, que a su vez pueden prolongar/mejorar la vida útil de piezas, herramientas y componentes.
El tratamiento térmico incluye el recocido por disolución, el recocido blando, el normalizado, el alivio de tensiones, pero también el revenido, el temple y el enfriamiento o el bonificado.
El recocido blando del PM 23
Caliente la pieza de manera uniforme hasta una temperatura de 870 – 900 °C, manténgala así durante 2 horas y, entonces, enfríela lentamente en el horno a una velocidad de 10 – 20 °C por hora hasta una temperatura de 595 °C. A continuación, el material se puede seguir enfriando al aire.
El alivio de tensiones del PM 23
Tras el mecanizado grueso de la pieza, esta se calienta a una temperatura de entre 600 – 650 °C durante unas 2 horas, a continuación se enfría lentamente y, una vez enfriada, se somete al acabado final.
El temple del PM 23
Se recomienda templar el acero PM 23 (1.3394) en un baño de sal, un horno de vacío o en atmósfera controlada.
Precaliente el PM 23 de manera uniforme a 790 – 845 °C, a continuación eleve la temperatura a un rango de 1050 – 1180 °C y manténgala brevemente en función de la dureza de trabajo seleccionada, evitando que se sobrecaliente. Finalice el proceso enfriando las piezas a una temperatura de 40 – 50 °C, a continuación, se puede enfriar el material.
El enfriamiento del PM 23
Tras el temple, el PM 23 se puede enfriar en los siguientes medios:
• Aire
• Aceite
• Gas a presión (N2)
• Baño de agua (500 – 550 °C)
El revenido del PM 23
El PM 23 se reviene tres veces; entre cada proceso de revenido, el material se enfría a temperatura ambiente. El tiempo de mantenimiento es de 1 hora por proceso de revenido. Si el material se utiliza para trabajar en frío, la temperatura de revenido debe ser siempre de 560 °C, independientemente de la temperatura de austenización.
El diagrama TTT continuo del PM 23
Este diagrama muestra los microcambios a lo largo del tiempo a diferentes temperaturas. Son importantes en el tratamiento térmico, porque proporcionan información sobre las condiciones óptimas para procesos como el temple, el recocido y el normalizado.
EL TRATAMIENTO SUPERFICIAL DEL PM 23
EL TRATAMIENTO SUPERFICIAL DEL PM 23
Cada tratamiento superficial tiene sus propias ventajas y debe seleccionarse teniendo en cuenta las características que se requieren, el acabado que se desee y/o el entorno en el que se va a utilizar la pieza. A continuación se muestran algunos ejemplos de tratamientos superficial:
La nitruración del PM 23
La nitruración aumenta la dureza superficial y, por lo tanto, la resistencia al desgaste de los componentes y las herramientas, al introducir nitrógeno en la superficie del material. Este proceso mantiene la precisión dimensional y se utiliza a menudo para componentes en los que esto es muy importante.
El recubrimiento del PM 23
El recubrimiento del material PM 23 puede aumentar la resistencia al desgaste y a la corrosión y reducir la fricción. Este método se utiliza normalmente para herramientas de corte o brocas.
Los procesos PVD y CVD del PM 23
En ambos procesos se aplica una fina capa protectora sobre la superficie del material, lo que aumenta la dureza, reduce la fricción y mejora la resistencia al desgaste.
• PVD: deposición física de vapor
• CVD: deposición química de vapor
EL MECANIZADO DEL PM 23
La electroerosión del PM 23
Al tratarse de un proceso de mecanizado sin contacto basado en la energía térmica, la electroerosión puede utilizarse para materiales duros como el PM 23. Antes de aplicar la electroerosión al material PM 23, deben tenerse en cuenta los electrodos, el acabado superficial y las zonas afectadas por el calor.
Es posible que las zonas afectadas por el calor deban someterse a un tratamiento térmico adicional después de electroerosionar para uniformar la estructura de la pieza. La electroerosión puede dejar una superficie rugosa con una capa de recubrimiento, que se puede eliminar si se rectifica y se pule.
La sobremedida / los cambios dimensionales del PM 23
Al igual que con otros aceros, el PM 23 también sufre cambios dimensionales cuando se calienta y cuando se enfría. Para reducir los cambios dimensionales, como el alabeo o la deformación, es importante controlar las velocidades de calentamiento y enfriamiento, o utilizar dispositivos que fijen el material. Siempre es importante tener en cuenta estas variaciones, concediendo una tolerancia al material y calentándolo o enfriándolo de forma controlada cuando se requieran medidas precisas.
Rectificar el PM 23
Durante el rectificado, debe evitarse el calor local en la superficie, porque puede alterar el estado de la superficie de la pieza.
Soldar el PM 23
El PM 23 (1.3394) se precalienta de manera uniforme antes de soldar para reducir las tensiones. De este modo se minimiza el riesgo de formación de grietas. Un procedimiento de soldadura adecuado permite un buen control del aporte de calor y facilita un trabajo preciso. Los materiales de aportación deben seleccionarse de manera que sean compatibles con el material base y se ajusten a sus propiedades. Para restaurar las características mecánicas, las piezas se tienen que someter a un tratamiento térmico posterior. Por último, se debe inspeccionar minuciosamente el cordón de soldadura para detectar posibles grietas u otros daños antes de poner en funcionamiento la pieza. La inspección final garantiza la integridad y el rendimiento de la pieza.
