Comparación de materiales de acero de alta velocidad y carburo cementado

El acero de alta velocidad (HSS) y el carburo cementado son dos materiales comúnmente utilizados en diversas industrias, particularmente en herramientas de corte y aplicaciones de mecanizado. Ambos materiales exhiben propiedades únicas que los hacen adecuados para propósitos específicos. En este artículo, compararemos y contrastaremos las características del acero de alta velocidad y el carburo cementado, centrándonos en su composición, dureza, tenacidad, resistencia al desgaste y rendimiento general.

Composición:

Acero de alta velocidad: El acero de alta velocidad es una aleación compuesta principalmente de hierro, carbono, cobalto, tungsteno, molibdeno y vanadio. Estos elementos de aleación mejoran la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a altas temperaturas del material.

Carburo cementado: El carburo cementado, también conocido como carburo de tungsteno, consiste en una fase de carburo duro (típicamente carburo de tungsteno) incrustada en un metal aglutinante como cobalto o níquel. Esta combinación proporciona al material una dureza y resistencia al desgaste excepcionales.

Dureza:

Acero de alta velocidad: El HSS suele tener una dureza que oscila entre 55 y 70 HRC (escala Rockwell C). Este nivel de dureza permite que las herramientas HSS corten eficazmente una amplia gama de materiales, incluidos acero, acero inoxidable y hierro fundido.

Carburo cementado: El carburo cementado es conocido por su extrema dureza, que a menudo alcanza entre 80 y 95 HRA (escala Rockwell A). La alta dureza hace que las herramientas de carburo cementado sean ideales para mecanizar materiales duros como aleaciones de titanio, aceros endurecidos y compuestos.

Tenacidad:

Acero de alta velocidad: El HSS exhibe buena tenacidad y puede soportar altos impactos y cargas de choque, lo que lo hace adecuado para operaciones de corte interrumpido y mecanizado pesado. Su dureza también facilita el reafilado y remodelado de herramientas.

Carburo cementado: si bien el carburo cementado es extremadamente duro, es relativamente frágil en comparación con el HSS. Puede astillarse o fracturarse bajo fuertes impactos o cargas de choque. Sin embargo, los grados de carburo modernos incorporan una tenacidad mejorada y pueden soportar impactos de moderados a leves.

Resistencia al desgaste:

Acero de alta velocidad: El HSS tiene buena resistencia al desgaste, especialmente cuando se usa a velocidades de corte más bajas. Sin embargo, a altas velocidades de corte o al mecanizar materiales con alta abrasividad, la resistencia al desgaste del HSS puede ser insuficiente.

Carburo cementado: El carburo cementado es conocido por su excepcional resistencia al desgaste incluso en condiciones de mecanizado difíciles. La fase de carburo duro proporciona una resistencia superior al desgaste abrasivo, lo que permite que las herramientas de carburo mantengan su filo durante más tiempo.

Actuación:

Acero de alta velocidad: las herramientas HSS destacan en una amplia gama de aplicaciones de corte debido a su versatilidad, dureza y relativa facilidad de afilado. Son adecuados para operaciones de mecanizado de uso general y son rentables en comparación con el carburo cementado.

Carburo cementado: las herramientas de carburo cementado se utilizan ampliamente para mecanizado de alta precisión y alta eficiencia. Funcionan excepcionalmente bien en aplicaciones exigentes con altas velocidades de corte, mayor vida útil de la herramienta y mayor productividad. Sin embargo, suelen ser más caras que las herramientas HSS.

Conclusión:

El acero de alta velocidad y el carburo cementado son materiales valiosos en la industria de herramientas de corte, cada uno con sus propias fortalezas y limitaciones. El acero rápido ofrece buena tenacidad, versatilidad y rentabilidad, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de mecanizado. Por otro lado, el carburo cementado destaca por su dureza, resistencia al desgaste y estabilidad a altas temperaturas, lo que lo convierte en la opción preferida para mecanizar aceros endurecidos y otros materiales difíciles.

Comprender los requisitos específicos de la operación de mecanizado y el material de la pieza de trabajo es crucial para seleccionar el material adecuado. Se deben considerar cuidadosamente factores como la velocidad de corte, la dureza del material y la vida útil deseada de la herramienta. En última instancia, la elección entre acero rápido y carburo cementado dependerá de la aplicación específica y de los resultados deseados.