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  "title": "Metalografía del acero de herramientas de alta aleación",
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  "company": "Struers",
  "category": "Lapping, honing & superfinishing",
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    "Language": "Español"
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  "source_url": "https://www.struers.com/es/knowledge/materials/tool-steel",
  "content_html": "<h2>Preparación metalográfica del acero de herramientas de alta aleación</h2><p>Cada vez se requiere un número mayor de acero de herramientas de alta aleación para responder a las aplicaciones específicas del cliente. Para ello, se necesitan equipos de control de calidad que realicen la preparación metalográfica y el análisis de dicho acero en volúmenes mayores. ¿Cuáles son los aspectos clave a considerar en la preparación metalográfica y el análisis del acero de herramientas de alta aleación?</p><p><a href=\"/files/struers-file-2477b4127648812d5db9a2fa/tool-steel.pdf\">Descargue la nota de aplicación completa</a></p><img src=\"/files/struers-file-72072e18e7cf5f700da132c2/tool-steel-signifyer-1600x500px_484f9f90.jpg\" alt=\"\" loading=\"lazy\"><h2>Principales características del acero de herramientas de alta aleación</h2><p>A grandes rasgos, el acero se puede clasificar en tres categorías según su composición química:</p>\n<ul>\n<li>Acero al carbono</li>\n<li>Acero de baja aleación con pequeñas cantidades de elementos aleados</li>\n<li>Acero de alta aleación con &gt;6 % de elementos aleados</li>\n</ul>\n<p><br>El acero de herramientas es un acero de alta aleación con gran cantidad de elementos aleados, tales como: cromo, níquel, vanadio, tungsteno o molibdeno. Estos elementos aleados se utilizan para aumentar la resistencia al desgaste, la fuerza o la dureza del acero. Incluso, para otorgarle propiedades específicas, como resistencia térmica o a la corrosión, retención de dureza a temperaturas elevadas o retención de fuerza a temperaturas bajas, etc.</p><h2>Análisis metalográfico en la producción de acero para herramientas de alta aleación</h2><p>para herramientas de alta aleación se utiliza principalmente para:</p>\n<ul>\n<li>Determinar la distribución y el tamaño de los carburos en el acero para herramientas</li>\n<li>Detectar la decarburación del acero endurecido y después templado</li>\n<li>Detectar el grado de microsegregación e inclusión</li>\n</ul>\n<p><img src=\"/files/struers-file-a8efa46c7e63a7604eda8e43/plastic-mould-steel-974x732px_390d8042.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 1: Acero en molde de plástico sometido a ataque con reactivo picral al 5 %; al ampliar muestra algunas agujas y láminas singulares en martensita inicialmente amorfa (ampliación: 1000x, DIC)</em></p><h2>Cómo solventar dificultades en la preparación metalográfica del acero para herramientas de alta aleación</h2><p><strong>Evitar daños térmicos</strong><br>Ya que la sensibilidad al tratamiento térmico del acero para herramientas de alta aleación es un criterio de calidad, se debe evitar la influencia térmica durante el corte para garantizar una representación auténtica de la propia microestructura. Al cortar secciones mayores, este paso de preparación se debe realizar con mucho cuidado.</p>\n<p><img src=\"/files/struers-file-b17888e06a8a01df393d0302/fig-1-974x732px_2730334a.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 2: Daño térmico debido a condiciones de corte erróneas </em></p>\n<p><strong>Preservar carburos e inclusiones</strong><br>La principal dificultad durante el esmerilado y pulido del acero para herramientas de alta aleación es garantizar la retención de carburos e inclusiones no metálicas. En acero de herramientas para trabajo en frío, los carburos primarios son de gran tamaño y se rompen con facilidad durante el esmerilado. En condiciones de recocido, los carburos secundarios son muy finos y se pueden desprender fácilmente de la matriz más blanda.</p>\n<p><img src=\"/files/struers-file-48d3f42f9e20ca4a31351f44/fig-2-974x732px_b65a17c8.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"></p>\n<p><em>Fig. 3: Carburos primarios con rotura visible (ampliación: 200x) </em></p>\n<p><strong>Procesamiento de gran volumen de acero de herramientas de alta aleación</strong><br>Para los equipos de control de calidad que trabajan en la producción de acero de herramientas de alta aleación, procesar un volumen elevado de muestras requiere una organización exhaustiva del flujo de trabajo, equipos automáticos y procedimientos estándar.</p><h2>Recomendaciones para el corte y la embutición del acero de herramientas de alta aleación</h2><p><em>Corte</em><br><br>La mayoría de muestras de acero de herramientas de alta aleación se cortan con medios mecánicos a partir de bloques cuadrados o rectangulares en tamaños estándar. Los cortes complejos en muestras con tratamiento térmico o análisis de fallos siempre se realizan con una máquina de corte metalográfico.<br><br>El acero de herramientas de alta aleación es muy sensible a los daños térmicos:</p>\n<ul>\n<li>Se debe prestar atención para seleccionar el disco de corte adecuado.</li>\n<li>La refrigeración debe ser suficiente para combatir el daño térmico.</li>\n<li>Se recomienda un disco de corte de óxido de aluminio blando o nitruro cúbico de boro con ligante de resina.</li>\n</ul>\n<p><em>Embutición</em><br><br>Las muestras de acero de herramientas de alta aleación se pueden embutir en frío o en caliente.</p>\n<ul>\n<li>Las muestras con tratamiento superficial que necesiten una buena retención de borde deben embutirse mediante compresión en caliente con resinas reforzadas con fibra (<a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">DuroFast</a>).</li>\n<li>Las muestras que no requieren dicha retención de borde se pueden dejar sin embutir si sus dimensiones son adecuadas para el portamuestras.</li>\n<li>Estandarizar los tamaños de las muestras puede ser útil al trabajar con grandes volúmenes. En este caso, se recomiendan los moldes de embutición de silicona rectangulares (<a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">FlexiForm</a>). También es importante utilizar una resina de embutición en frío con contracción limitada para evitar la contaminación.</li>\n</ul>\n<p><em>Obtener más información</em><br><br></p>\n<ul>\n<li>Obtenga más conocimientos, experiencia e información en nuestras secciones de <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Cutting\" rel=\"noopener noreferrer\">corte</a> y <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Mounting\" rel=\"noopener noreferrer\">embutición.</a></li>\n<li>Consulte nuestro equipamiento de <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Cutting\" rel=\"noopener noreferrer\">corte</a> y <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Mounting\" rel=\"noopener noreferrer\">embutición.</a></li>\n<li>Encuentre <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Cutting/Cutting-consumables\" rel=\"noopener noreferrer\">consumibles de corte</a> y <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Cutting/Cutting-accessories\" rel=\"noopener noreferrer\">accesorios</a> así como <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Mounting/Mounting-consumables\" rel=\"noopener noreferrer\">consumibles de embutición</a> y <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Mounting/Mounting-accessories\" rel=\"noopener noreferrer\">accesorios</a>.</li>\n</ul><h2>Recomendaciones para el esmerilado y pulido de acero de herramientas de alta aleación</h2><p>Al preparar acero de herramientas de alta aleación para el análisis metalográfico, la forma, el tamaño y la cantidad de carburos deben representarse con precisión. Además, las inclusiones no metálicas deben conservarse en una matriz sin deformar.</p>\n<ul>\n<li>Los volúmenes grandes se procesan mejor con máquinas de esmerilado y pulido totalmente automáticas, ya que se garantiza un flujo de trabajo rápido y eficiente además de resultados reproducibles.</li>\n<li>Los aceros de herramientas son duros. Por consiguiente, el esmerilado fino con diamante es más eficaz y económico que el esmerilado con papel de carburo de silicio.</li>\n<li>A veces, un pulido de óxido final puede ser útil para contrastar e identificar carburos.</li>\n</ul>\n<p><img src=\"/files/struers-file-d5ff5f1c08884bac74651d14/table-1-method-1-tool-steel-new2_e96bf151.jpg\" alt=\"\" loading=\"lazy\"></p>\n<p>Tabla 1: Método de preparación para acero de herramientas de alta aleación en grandes equipos automáticos.<br><a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">La suspensión de diamante DiaPro</a><span> se puede sustituir por <a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">suspensión de diamante DP P</a> como sigue: En FG con 9 μm, DP 2 con 1 μm usado con <a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">lubricante DP azul/verde.</a> </span></p>\n<p> </p>\n<p><img src=\"/files/struers-file-2f42a0b46542e5bbf5e137f7/table-2-method-2-tool-steel_800163e5.jpg\" alt=\"\" loading=\"lazy\"><br>Tabla 2: Método de preparación para acero de herramientas de alta aleación en equipo semiautomático de mesa.<br><a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">La suspensión de diamante DiaPro</a> se puede sustituir por <a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">suspensión de diamante DP P</a> como sigue: En FG con 9 μm, DP 1 con 3 μm, DP 2 con 1 μm usado con <a href=\"/files/struers-file-5dd3234fc47e488b98852c8c/consumables-english.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">lubricante DP azul/verde.</a><br><em>Obtener más información</em></p>\n<ul>\n<li>Obtenga más conocimientos, experiencia e información en nuestra sección de <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Grinding-and-polishing\" rel=\"noopener noreferrer\">esmerilado y pulido.</a></li>\n<li>Consulte nuestra gama de <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Grinding-and-Polishing/Grinding-and-polishing-equipment\" rel=\"noopener noreferrer\">equipos y máquinas de esmerilado y pulido.</a></li>\n<li>Obtenga <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Grinding-and-Polishing/Grinding-and-polishing-consumables\" rel=\"noopener noreferrer\">consumibles</a> y <a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Products/Cutting/Cutting-accessories\" rel=\"noopener noreferrer\">accesorios</a> para el esmerilado y pulido metalográficos.</li>\n</ul>\n<p> </p><h2>Recomendaciones para el ataque químico de acero de herramientas de alta aleación</h2><p>Las muestras de acero de herramientas de alta aleación suelen examinarse inicialmente sin ataque químico para identificar la formación y el tamaño de inclusiones y carburos. Para revelar la microestructura, se utilizan varias concentraciones de nital o picral.<br><br>Por ejemplo, para mostrar la distribución del carburo en acero para trabajos en frío, un 10 % de nital garantiza que la matriz se muestre oscura con los carburos primarios en blanco. En perlita globular fina, una breve inmersión en ácido pícrico seguido de un 2 % de nital ofrece un buen contraste y evita la decoloración.<br><br><strong>Ataque químico con nital:</strong><br>100 ml de etanol<br>2-10 ml de ácido nítrico (Aviso: ¡no exceda el 10 % de solución debido a su naturaleza explosiva!)<br><br><strong>Ataque químico con picral:</strong><br>100 ml de etanol<br>1-5 ml de ácido clorhídrico<br>1-4 g de ácido pícrico<br><br><img src=\"/files/struers-file-9ae0b943f4a99f00486e4df7/fig-4-974x732px_c87fb23d.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig 5: Acero de herramientas para trabajo en frío con 10 % de nital; destacan carburos primarios en blanco</em></p>\n<p><img src=\"/files/struers-file-4190837e22a71ae617455384/fig-5-974x732px_5c9a6df8.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 6: Acero de herramientas para trabajo en caliente con picral y nital, perlita globular (ampliación: 500x)</em></p><h2>Interpretación de microestructuras del acero de herramientas de alta aleación</h2><p>En general, el acero de alta aleación tiene las mismas fases estructurales que las aleaciones normales de hierro y carbono: ferrita, perlita, martensita y austenita. Sin embargo, la solución sólida puede absorber cierta cantidad de elementos aleados.<br><br><strong>Distribución de carbono</strong><br>El carbono forma carburos complejos con algunos elementos de aleación como: cromo, tungsteno y vanadio. Además, la solubilidad del carbono en el hierro cambia.</p>\n<ul>\n<li>Al añadir elementos de aleación como silicio, cromo, tungsteno, molibdeno o vanadio aumenta el área alfa del diagrama de equilibrio entre el hierro y el carbono.</li>\n<li>Al añadir níquel y manganeso se amplía el área gamma.</li>\n</ul>\n<p><br>Estas características influyen en el diagrama TTT (temperatura, tiempo, transformación de anemia), que es vital en el tratamiento térmico del acero de herramientas de alta aleación.<br><br>La distribución homogénea de carburos en el acero de herramientas de alta aleación se puede mejorar mediante un proceso metalúrgico de polvo y el posterior prensado isostático en caliente. El resultado es un acero homogéneo, sin segregación, especialmente indicado para geometrías de herramientas atípicas cuya fabricación mecánica resulta muy cara.</p>\n<p><br><img src=\"/files/struers-file-16ea14fca40856d2777cb3a8/fig-11-974x732px_e61632b8.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 7: Distribución de carburos en acero de producción convencional</em><br><br><img src=\"/files/struers-file-f7686bbc1691c9b807ce7ad4/fig-12-974x732px_fd433dd4.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 8: Distribución de carburos en acero producido con metalurgia de polvos</em><br><br><strong>Acero de herramientas de alta aleación para trabajo en frío</strong><br>La estructura primaria del acero de herramientas para trabajo en frío es la ledeburita. Su estructura tosca se transforma mediante enrollado en caliente o forjado en una matriz ferrítica-perlítica con grandes carburos primarios. Le sigue un proceso completo de recocido que ayuda a dar forma a los carburos finos secundarios.<br><br><img src=\"/files/struers-file-65aa0f907c11e3baeea56fda/fig-6-974x732px_4d5db46e.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 9: Acero de herramientas para trabajo en frío tras termoformación inicial, en ligero contraste mediante un breve pulido de óxido final, con grandes carburos primarios en matriz ferrítica-perlítica (ampliación: 200x)</em><br><br><img src=\"/files/struers-file-836d22f030746fb7e66c8082/fig-7-974x732px_e514badc.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 10: Acero de herramientas para trabajo en frío tras previo tratamiento térmico, con carburos secundarios finamente dispersos y pequeños carburos blancos (ampliación: 200x)</em><br><br><strong>Acero de herramientas de alta aleación para trabajo en caliente</strong><br>Acero de herramientas para trabajo en caliente con tratamiento térmico completo, con matriz martensítica templada y perlita globular muy fina. Una composición química irregular puede desencadenar problemas de corrosión. Por lo tanto, es importante que la segregación de la estructura primaria sea lo más homogénea posible durante el tratamiento térmico.<br><br><img src=\"/files/struers-file-6fc46092f7d9593d5e964d2e/fig-8-974x732px_04ebc3bd.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 11: Acero de herramientas para trabajo en caliente con segregación visible (ampliación: 100x)</em><br><br><strong>Acero en molde de plástico</strong><br>El acero en molde de plástico es una herramienta resistente a la corrosión que muestra una martensita \"amorfa\" con carburos antes del tratamiento térmico. Tras el recocido, muestra carburos finamente dispersos.<br><br><img src=\"/files/struers-file-eca7470080c262475fbb866e/fig-9-974x732px_fc1dfbd8.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><em>Fig. 12: Acero en molde de plástico sometido a ataque con reactivo picral al 5 %, martensita amorfa con carburos primarios visibles (ampliación: 100x)</em><br><br><img src=\"/files/struers-file-22e87ec36fe29a19d9a25bd9/fig-10-974x732px_3dd2adfd.jpg\" alt=\"Tool steel\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"><br><br><em>Fig. 13: Acero en molde de plástico tras recocido con carburos finamente dispersos (ampliación: 500x)</em><br><br><a href=\"/files/struers-file-2477b4127648812d5db9a2fa/tool-steel.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">DESCARGUE NOTAS DE APLICACIÓN INCLUYENDO MÉTODOS DE PREPARACIÓN</a></p><h2>Resumen</h2><p>La inspección metalográfica, desde la fundición inicial hasta el producto final tratado térmicamente, es esencial para controlar los procesos de producción y tratamiento térmico del acero para herramientas de alta aleación.<br><br>Los principales retos de la preparación metalográfica son el tratamiento de muestras de gran volumen y la producción constante de acabados superficiales excelentes. Ya que el tamaño, la forma y la distribución de los carburos e inclusiones son indicadores clave de calidad en el acero de herramientas de alta aleación, es esencial que se mantengan durante la preparación.</p>\n<ul>\n<li>El esmerilado y pulido automático, con el uso de diamante para esmerilado fino y su posterior pulido, ofrece resultados adecuados y reproducibles.</li>\n<li>El uso de un método de preparación adecuado a diferentes tipos de acero de herramientas facilita y hace que el tratamiento sea más eficaz.</li>\n</ul>\n<h3>Infórmese sobre el resto de materiales</h3>\n<p>Si desea obtener más información sobre la materialografía del resto de metales y materiales, consulte<span> </span><a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Materials\" rel=\"noopener noreferrer\">nuestra página de materiales</a>.<br><br></p>\n<h3>Consiga la nota de aplicación completa</h3>\n<p>¿Desea leer la nota de aplicación completa sobre la preparación metalográfica del acero para herramientas de alta aleación? Descárguela<span> </span><a href=\"/files/struers-file-2477b4127648812d5db9a2fa/tool-steel.pdf\" rel=\"noopener noreferrer\">aquí.</a><br><br></p>\n<p><a></a><a href=\"/records/struers-struers-application-specialists-struers-com-59640\" rel=\"noopener noreferrer\"><img src=\"/files/struers-file-0f18199df984ffacd3e55050/kelsey-torboli-974x732-px_61684e8c.jpg\" alt=\"Holger Schnarr\" width=\"500\" height=\"376\" loading=\"lazy\"></a></p>\n<p>Imágenes de Kelsey Torboli, ingeniero en aplicación, EE. UU.<br>Para obtener información específica sobre la preparación metalográfica del acero para herramientas,<span> </span><a></a><a href=\"https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Application-specialists\" rel=\"noopener noreferrer\">contacte con nuestros especialistas en aplicación.</a></p><h2>Metalografía del acero de herramientas de alta aleación | Struers.com</h2><p>Aprenda todo lo necesario sobre la metalografía del acero de herramientas de alta aleación, –incluyendo cómo prepararlo para un análisis metalográfico –con la pericia y el conocimiento de Struers, expertos materialográficos y metalográficos líderes a nivel mundial.</p>",
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