Acero DC53 es un acero para herramientas de alto rendimiento para trabajo en frío que es la opción preferida en muchas industrias. El acero DC53 también se conoce como versión mejorada de acero D2 debido a su iás dureza, maquinabilidad y resistencia al desgaste.
El acero DC 53 es la opción preferida de muchos fabricantes porque puede mantener su dureza y tenacidad incluso después del proceso de tratamiento térmico. Se utiliza ampliamente para fabricar moldes y piezas de precisión del acero DC53. DC53 cumple los requisitos para moldes, como la capacidad de mantener una larga vida útil, una gran precisión dimensional y una producción constante. Del mismo modo, cumple los requisitos de las piezas de precisión al mantener los bordes afilados durante la aplicación.
Figura 01: Esquina de gran espesor de acero DC 53
¿Qué es el acero DC53?
El DC53 es un acero para herramientas que se trabaja en frío y es conocido por su resistencia, durabilidad, estabilidad térmica, tenacidad y resistencia al desgaste. Anteriormente, Acero D2 era famoso por su gran dureza y resistencia al desgaste, pero el problema surge debido a la repentina deformación plástica. Para resolver este problema, El acero DC53 fue desarrollado por Daido Steel, a famous Japanese steel manufacturer. Their mission was para mejorar la tenacidad y la maquinabilidad conservando la dureza del acero D2.
Se agrupa una combinación de materiales de acero para herramientas de trabajo en frío, y estos materiales se utilizan para aplicaciones que funcionan a temperaturas relativamente bajas. El acero DC53 puede clasificarse entre los aceros para herramientas de alto rendimiento para trabajo en frío con la ayuda de su contenido en composición y la respuesta al tratamiento térmico. Pertenece a la gama de productos con alto contenido en carbono y molibdeno categoría de contenido de acero para herramientas de trabajo en frío, pero con alguna modificación en la composición, como la adición de vanadio.
Composición química
La razón principal de su mayor tenacidad y dureza es su elementos de aleación. En la siguiente tabla se analiza el papel principal de los elementos de aleación en las propiedades de los materiales.
Tabla 1: Composición de los principales elementos de aleación y su función en el acero DC53
Elementos | Contenido de la composición | Papel |
Carbono (C) | ~1.00% | Mejora de la dureza y la resistencia al desgaste |
Cromo (Cr) | ~8.00% | Es un formador primario de carburo y aumenta la resistencia al desgaste, la dureza y la templabilidad. |
Silicio (Si) | ~0.90% | Aumentan la fuerza, la resistencia al revenido y la estabilidad térmica |
Vanadio (V) | ~0.28% | Mejora la resistencia y la templabilidad. |
Molibdeno (Mo) | ~2.00% | Refina el tamaño del grano y forma carburos de vanadio duros. Esto mejora su tenacidad y resistencia al desgaste. |
Propiedades mecánicas
Las siguientes propiedades hacen que su uso sea superior en muchas industrias:
- Tiene mayor dureza, que suele oscilar entre HRC 60-62 después del tratamiento térmico.
- Puede mantener su dureza incluso después del proceso de templado a alta temperatura.
- Ofrece una gran tenacidad, lo que se traduce en mayor resistencia al desconchado incluso en los bordes en comparación con el acero D2.
- Ofrece excelente fiabilidad bajo cargas repetidas.
- Ofrece distorsión mínima y mantiene sus dimensiones tras el proceso de tratamiento térmico.
- Ofrece mayor resistencia al desgaste y buena maquinabilidad para reducir el desgaste de la herramienta y el coste de producción.
Principales características y ventajas
A continuación se indican las principales características y ventajas del acero D53:
- Tiene mayor resistencia y mayor capacidad de absorción de energía que el acero D2. Gracias a ello, el acero DC53 reduce la posibilidad de que se produzcan deformaciones plásticas repentinas o grietas.
- Ofrece vida más larga para herramientas, además de garantizar resultados de producción uniformes para distintas aplicaciones, como moldes.
- Durante el calentamiento y el enfriamiento en los procesos de tratamiento térmico, muestra la distorsión mínima, necesaria para mantener la exactitud dimensional en matrices y moldes de precisión.
- Debido a mayor tenacidad y maquinabilidad, es más fácil reducir el tamaño de los componentes mediante trituración.
- Garantiza consistencia en la dureza y resistencia incluso después del proceso de templado a alta temperatura. De este modo, se puede predecir fácilmente el rendimiento de este acero.
- Garantiza la resistencia al agrietamiento en los bordes debido a mayor durabilidad en entornos de estrés extremo.
Aplicaciones del acero DC53
En las siguientes aplicaciones, es preferible utilizar:
- En molde de trabajo en frío pueden fabricarse con este acero, y se utiliza en las matrices de conformación, las matrices de estampación y las matrices de cizallamiento.
- Moldes de piezas de automóviles pueden fabricarse con este acero debido a los requisitos de precisión y durabilidad.
- Es excelente para la fabricación de piezas de maquinaria como herramientas de corte y cuchillas. En estas piezas se requiere una excelente resistencia a la precisión de las dimensiones.
- La estabilidad dimensional es necesaria para el molde electrónico, especialmente para conectores y cables semiconductores, Por eso se utiliza el acero DC53.
- Gracias a su capacidad para resistir ciclos térmicos repetidos, puede utilizarse en moldes de inyección de plástico.
- Su dureza mejorada reduce el riesgo de rotura de la punta del punzones perforadores.
Directrices para el tratamiento térmico y la transformación
The performance of DC53 depends on the correct heat treatment methods, followed by machining and tratamiento superficial, for a longer life cycle of the material.
1) Precalentamiento: En primer lugar, el material se precalienta a 600-650°C para evitar el choque térmico. El segundo precalentamiento se realiza justo por debajo del rango de temperatura de austenización a 850-900°C.
2) Temperatura de austenización: El material alcanza la temperatura 850-900°C, a continuación, calentar el material en el intervalo de temperatura de austenización a 1020-1050°C. A continuación, mantenga el material a esta temperatura lo suficiente para disolver los carburos. Si se empapa demasiado, se producirá un crecimiento excesivo del grano, fragilidad y agrietamiento.
3) Enfriamiento: El acero DC53 se templa en aire/aceite en calma o en un ambiente inerte/nitrógeno. La presión del gas nitrógeno debe no superior a 2 bares para evitar distorsiones.
Figura 02: Ciclo de endurecimiento del acero DC53
4) Templado: El acero alcanza una gran dureza y tensiones internas. Para reducir las tensiones internas del material, éste se recalienta a 520-550°C. El proceso de templado llevará a mantener la 60-64 HRC con una drástica mejora de la resistencia.
5) Rendimiento del mecanizado: En esmerilado y pulido del acero DC53 puede realizarse fácilmente gracias a su tenacidad mejorada. Durante el pulido y el rectificado, su tenacidad mejorada con una microestructura uniforme y refinada reduce la posibilidad de que se produzcan pequeñas grietas en la superficie del material. Un pulido excelente es crucial para los moldes de inyección de plástico.
6) Tratamiento de la superficie: Existen diferentes métodos para endurecer la superficie y sin cambios en las propiedades básicas del material. Estos métodos aumentan la vida útil del material y la resistencia a la fatiga al incrementar la dureza de la superficie. A continuación se describen algunos de ellos:
- Nitruración: Es un tipo de método de tratamiento de superficies en el que el nitrógeno naciente se difunde en la superficie. Esta difusión aumenta la dureza superficial y la resistencia a la fatiga. La nitruración sólo aumenta la dureza superficial, mientras que la dureza del núcleo permanece inalterada. Para una difusión adecuada del nitrógeno en la superficie, se recomienda aplicar el recocido al material después de la nitruración.
- PVD/CVD: Pueden utilizarse métodos de deposición física o química de vapor para depositar el revestimiento de TiN, TiCN sobre el material. La deposición química de vapor requiere un tratamiento posterior al calentamiento, mientras que la deposición física de vapor no lo necesita.
- Revestimiento de difusión térmica: Difunde los carburos en el material a alta temperatura. Esta difusión a alta temperatura ayuda a la DC53 a resistir aplicaciones extremadamente resistentes al desgaste.
Suministros, normas y formularios disponibles
El material fabricado puede suministrarse en diversas formas, como barras, redondos y placas. Se utilizan diferentes normas internacionales para lograr propiedades coherentes durante la fabricación. Esto se consigue fácilmente porque estas normas proporcionan información relacionada con la composición, las propiedades mecánicas, los distintos procedimientos de tratamiento térmico y las tolerancias dimensionales. En la tabla siguiente se describen las formas más comunes del acero DC53, su gama de tamaños y sus normas internacionales:
Cuadro 2: Formas y normas habituales utilizadas para el acero DC53
Formulario disponible | Tamaños típicos | Normas aplicables |
Ø 20 mm - Ø 600+ mm | JIS G4404(S-STAR) | |
Placas/hojas | Espesor: 20 - 600 mm | JIS G4404 (S-STAR) |
20 mm x 20 mm - 400 mm x 400 mm | JIS G4404 (S-STAR) |
Antes del envío, deben realizarse diferentes comprobaciones de calidad en el acero DC53 fabricado para garantizar sus propiedades. Se aplican diferentes técnicas de caracterización a los distintos materiales de forma, pero a continuación se comentan algunas técnicas de caracterización comunes:
- OES: La espectrometría de emisión óptica se utiliza para comprobar la composición de carbono, cromo, silicio, vanadio y otros elementos de aleación.
- Ensayo de dureza Rockwell: Se realiza para garantizar que se cumple la dureza de acuerdo con los requisitos del cliente.
- Precisión dimensional: La precisión dimensional del producto puede garantizarse mediante examen visual o con calibradores y micrómetros.
- Pruebas ultrasónicas: Es un método de ensayo no destructivo utilizado para detectar grietas y defectos internos en el material fabricado.
- Pruebas de líquidos penetrantes: También es un método de ensayo no destructivo que se realiza en los materiales para comprobar las grietas en las superficies y subsuperficies.
Servicios de procesamiento de valor añadido (lo que ofrecemos)
Los distintos servicios de transformación con valor añadido garantizan que el material esté listo para las aplicaciones. No basta con suministrar el material de acuerdo con las especificaciones mencionadas en las normas. A continuación se indican los servicios que ofrecemos para preparar su material para la aplicación:
- En servicios de corte preciso pueden suministrarse según los planos del cliente. Garantizamos la precisión dimensional de su producto con tolerancias estrictas.
- Podemos ofrecerle fresado, torneado y taladrado de su producto. Nuestra avanzada configuración de mecanizado CNC garantiza la precisión dimensional y la distorsión durante el mecanizado.
- Tratamiento térmico de material proporciona dureza, tenacidad, durabilidad y resistencia al desgaste. Podemos ofrecer un tratamiento térmico completo, incluido el temple, el revenido y el alivio de tensiones, en piezas listas para su uso.
- Para prolongar la vida útil, el acabado superficial y la durabilidad del material, ofrecemos esmerilado, pulido y diferentes métodos de superficie, como la nitruración o el revestimiento.
Consideraciones de compra para los responsables de adquisiciones
Los responsables de compras deben tener en cuenta los siguientes factores a la hora de adquirir el acero DC53 para sus aplicaciones.
1)Factores clave que influyen en el precio
- No basta con comprar el material más grueso para todas las aplicaciones. Los materiales más gruesos son más caros debido al mayor uso de materia prima y a los esfuerzos de mecanizado.
- La adición de servicios de tratamiento térmico aumenta automáticamente el coste del material. El precio de la forma preendurecida es caro en comparación con la recocida.
- La fluctuación del precio de los distintos elementos de aleación en el mercado aumenta automáticamente el coste del acero.
2) Embalaje y logística
Durante la exportación del material, debe envolverse el material para evitar la humedad. Los materiales deben colocados en cajas de madera para evitar distorsiones. Planificación logística, como la vía de entrega más rápida y el plazo de entrega, repercute directamente en el coste del material. Utilice software y envíos digitales para garantizar el seguimiento del envío. Para evitar la multa, es importante conocer las normas de importación del país para despachar el material en el puerto.
3) Cualificaciones y certificaciones de los proveedores
Los responsables de compras deben comprobar las credenciales de los proveedores verificando su historial de suministro de materiales en diferentes sitios web. Los gestores deben tener en cuenta ISO 9001 e ISO 14001 al evaluar las credenciales de los proveedores. A Para garantizar la consistencia y las propiedades del material, debe realizarse una inspección por parte de terceros, ya sea de SGS o de otras instituciones de pruebas. Además Certificado de ensayo en fábrica (MTC) deben ser exigidos por los proveedores para garantizar la composición química y las propiedades mecánicas de los materiales.
Conclusión
Acero DC53 es un acero de alta mecanización en frío que ofrece gran dureza, tenacidad y resistencia al desgaste. Su tenacidad mejorada y su capacidad para mantener la dureza y la resistencia al desgaste lo hacen superior en comparación con el acero D2. Sus propiedades lo hacen adecuado para fabricación de moldes, matrices, piezas de precisión y piezas de maquinaria. Para los responsables de compras, es clave seleccionar el material en función de las aplicaciones. Los gestores deben ponerse en contacto con aquellos proveedores que garanticen la calidad de los servicios. No dude en ponerse en contacto con Jianglin.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Es mejor el acero DC53 que el D2?
Su tenacidad mejorada, su resistencia al desgaste mantenida y su dureza lo hacen superior en comparación con el acero D2.
¿Qué dureza puede alcanzar el DC53?
Tiene una dureza elevada de 60-62 HRC tras los procesos de tratamiento térmico.
¿Para qué se utiliza principalmente el acero DC53?
Se utiliza principalmente para fabricar moldes, matrices, piezas de automoción, moldes electrónicos, herramientas de corte y punzones.
¿Requiere el DC53 un tratamiento térmico especial?
Sí, el DC53 también requiere procesos de tratamiento térmico como el precalentamiento del material, el temple y el revenido.
