Acero Herramienta A2
El acero herramienta A2 es un acero para trabajos en frío de temple al aire, de aleación media, con un contenido de carbono entre 0.95 % y 1.05 %. Su composición, que incluye cromo y molibdeno, le confiere una elevada templabilidad y permite alcanzar durezas de 63–65 HRC con un enfriamiento en aire en secciones de hasta 100 mm de diámetro. Este comportamiento minimiza la distorsión y el agrietamiento durante el temple. El A2 se caracteriza por una buena resistencia al desgaste, una dureza profunda y una maquinabilidad media, siendo apto para aplicaciones donde la estabilidad dimensional es crítica.
Composición química
Sección titulada «Composición química»| Elemento | Contenido (%) |
|---|---|
| C | 0.95–1.05 |
| Mn | 1.00 máx. |
| Si | 0.50 máx. |
| Cr | 4.75–5.50 |
| Ni | 0.30 máx. |
| Mo | 0.90–1.40 |
| V | 0.15–0.50 |
| Cu | 0.25 máx. |
| P | 0.03 máx. |
| S | 0.03 máx. |
Propiedades físicas
Sección titulada «Propiedades físicas»| Propiedad | Métrico | Imperial |
|---|---|---|
| Densidad | 7.86 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
| Punto de fusión | 1424 °C | 2595 °F |
Propiedades mecánicas
Sección titulada «Propiedades mecánicas»| Propiedad | Condición / Temperatura | Métrico | Imperial |
|---|---|---|---|
| Dureza Rockwell C | Endurecido al aire (promedio) | 63–65 HRC | 63–65 HRC |
| Revenido a 205 °C | 60–62 HRC | 60–62 HRC | |
| Revenido a 260 °C | 59–61 HRC | 59–61 HRC | |
| Revenido a 315 °C | 58–60 HRC | 58–60 HRC | |
| Revenido a 370 °C | 57–59 HRC | 57–59 HRC | |
| Revenido a 425 °C | 57–59 HRC | 57–59 HRC | |
| Revenido a 480 °C | 57–59 HRC | 57–59 HRC | |
| Revenido a 540 °C | 56–58 HRC | 56–58 HRC | |
| Revenido a 595 °C | 50–52 HRC | 50–52 HRC | |
| Revenido a 650 °C | 42–44 HRC | 42–44 HRC | |
| Módulo elástico | — | 190–210 GPa | 27 557–30 457 ksi |
| Módulo cortante | — | 78.0 GPa | 11 300 ksi |
| Módulo volumétrico (típico en aceros) | — | 140 GPa | 20 300 ksi |
| Relación de Poisson | — | 0.27–0.30 | 0.27–0.30 |
| Maquinabilidad (respecto al acero al carbono para herramientas) | — | 65 % | 65 % |
Propiedades térmicas
Sección titulada «Propiedades térmicas»| Propiedad | Condición | Métrico |
|---|---|---|
| Coeficiente de dilatación térmica | 20–100 °C | 10.7 × 10⁻⁶ /°C |
Tratamientos térmicos
Sección titulada «Tratamientos térmicos»El acero A2 se calienta lentamente hasta 788 °C (1450 °F), se eleva a 954 °C (1750 °F) y se mantiene durante 30–45 minutos antes de retirarlo del horno y dejarlo enfriar al aire. El endurecimiento por aire proporciona una dureza de 63–65 HRC.
El revenido se realiza entre 177 °C (350 °F) y 538 °C (1000 °F), en función de la dureza final deseada. Para obtener 62 HRC se emplea una temperatura cercana a 177 °C, mientras que 56 HRC se consigue alrededor de 538 °C.
El recocido se lleva a cabo a 857 °C (1575 °F), seguido de un enfriamiento lento en horno a una velocidad máxima de 4 °C (40 °F) por hora.
Mecanizado
Sección titulada «Mecanizado»La maquinabilidad del acero A2 es media, estimada en un 65 % respecto a un acero al carbono para herramientas de referencia. Se recomienda el trabajo en frío en estado recocido para operaciones de conformado por arranque de viruta.
Soldadura
Sección titulada «Soldadura»El acero A2 es soldable por tratarse de un acero aleado, aunque existe riesgo de formación de grietas. Se distinguen tres procedimientos:
- Soldadura para endurecer el acero A2 recocido: precalentar a la temperatura de austenización, enfriar hasta ~500 °C (932 °F), soldar a esa temperatura, enfriar hasta ~100 °C (212 °F) y utilizar electrodo de recargue duro.
- Soldadura de reparación en estado endurecido y revenido: precalentar a la temperatura de revenido (mínimo 200 °C / 392 °F), soldar a esa temperatura, recalentar inmediatamente a la temperatura de revenido (máx. 300 °C / 572 °F) durante 3 horas, enfriar al aire hasta ~80 °C (176 °F) y revenir de nuevo durante 2 horas. Usar electrodo de recargue duro.
- Soldadura del acero A2 en estado recocido blando: precalentar entre 300 °C y 500 °C (572–932 °F), soldar en ese rango y eliminar tensiones de inmediato. Emplear electrodo de aleación Cr-Mo para aceros estructurales.
La forja se realiza en el intervalo de 1093 °C a 913 °C (2000 °F a 1675 °F). No se debe forjar por debajo de 899 °C (1650 °F) para evitar la formación de fisuras.
Aplicaciones
Sección titulada «Aplicaciones»El acero A2 se emplea principalmente en troqueles, cuchillas de corte (slitters), formas de matrices y otras herramientas donde se requiere una alta resistencia al desgaste. Es adecuado para trabajos en frío que demandan mínima distorsión tras el temple, como punzones, matrices de estampado y herramientas de conformado de chapa.
Designaciones equivalentes
Sección titulada «Designaciones equivalentes»| Norma / País | Designación |
|---|---|
| AISI / ASTM / UNS | A2 (UNS T30102) |
| EN (Europa) | X100CrMoV5 (1.2363) |
| AFNOR (Francia) | Z 100 CDV 5 |
| DIN (Alemania) | 1.2363 |
| JIS (Japón) | SKD 12 |
| BS (Reino Unido) | BA 2 |
| SS (Suecia) | 2260 |
| Otras normas | ASTM A681, SAE J437, SAE J438, FED QQ-T-570 |
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cuál es la dureza máxima alcanzable del acero A2 después del temple al aire?
Sección titulada «¿Cuál es la dureza máxima alcanzable del acero A2 después del temple al aire?»El acero A2 puede alcanzar una dureza de 63–65 HRC en estado endurecido al aire.
¿A qué temperatura se debe forjar el acero A2?
Sección titulada «¿A qué temperatura se debe forjar el acero A2?»La forja debe realizarse entre 1093 °C y 913 °C (2000 °F y 1675 °F), sin descender de 899 °C (1650 °F).
¿Cuál es la temperatura de fusión del acero A2?
Sección titulada «¿Cuál es la temperatura de fusión del acero A2?»El punto de fusión del acero A2 es de 1424 °C (2595 °F).
¿Cuál es el coeficiente de dilatación térmica del acero A2 entre 20 °C y 100 °C?
Sección titulada «¿Cuál es el coeficiente de dilatación térmica del acero A2 entre 20 °C y 100 °C?»El coeficiente de dilatación térmica es de 10.7 × 10⁻⁶ /°C.
¿Cuál es el contenido de carbono del acero A2?
Sección titulada «¿Cuál es el contenido de carbono del acero A2?»El contenido de carbono oscila entre 0.95 % y 1.05 %.
¿Cuál es la densidad del acero A2?
Sección titulada «¿Cuál es la densidad del acero A2?»La densidad es de 7.86 g/cm³ (0.284 lb/in³).
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- azom.com: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6218
- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/stainless-steel-classifications-d_368.html
- steelnumber.com: https://www.steelnumber.com/en/equivalent_steel_iron_eu.php?zname_id=636