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Materiales para
herramientas de corte
Tipo              Siglas                 Aplicación
Aceros finos al carbono        S      Herramientas manuales

Aceros rápidos y                      Amplia gama de materiales. Producción
                              HSS
superrápidos                          unitaria y pequeña serie
                                      Propiedades intermedias. Amplia gama de
Aceros rápidos recubiertos     N
                                      materiales metálicos
                                      Amplia gama de materiales          metálicos.
Metal duro                     C
                                      Máquinas automáticas
                                      Acero inoxidable,     fundición    de     acero,
Metal duro recubierto         GC
                                      roscado y ranurado.

Cermets                       CT      Acero inoxidable, fundición de acero.

                                      Acero,      materiales      endurecidos       y
Cerámica                      CC
                                      termorresistentes, fundición
                                      Aceros tratados,      fundición,   materiales
Nitruro de boro cúbico        CBN
                                      endurecidos
                                      Acabado y semiacabado de no férreos y no
Diamante policristalino       PCD
                                      metálicos.
Aceros finos al carbono.
• Con porcentajes de carbono que van desde 1 a 1,4%
• Dureza de hasta 68 HRc
• De 350 a 400ºC la dureza cae hasta 55 a 50 HRc (se pierde el filo)
• Aplicaciones en herramientas de mano y herramientas que
  trabajan a baja velocidad en materiales blandos.

  Aplicaciones
• 1,3% de carbono -------- fresas, brocas, sierras, rasquetas, etc.
• 1,15% de carbono ------ machos y terrajas, herramientas para
  madera, escariadores, brocas.
• 1% de carbono ----------- machos y terrajas, escariadores, etc.
Aceros rápidos y superrápidos
           (aceros de corte rápido).
• Taylor y White experimentan en 1898 con bajos % de W.
• Se duplican y cuadriplican las velocidades con agregado de W y Cr
  (1928).
• Con Vanadio aumenta la dureza capacidad de corte en caliente.
• Aparece el llamado 18-4-1 (18% W - 4% Cr - 1% V)
• Evolucionan las máquinas y métodos de trabajo a la par de los nuevos
  materiales (Vcorte superiores a 36 m/min).
• Menor dureza en frío (65 HRc) que los aceros finos al carbono.
• Pierde el filo alrededor de los 650 a 750ºC.
Temple
Elemento Dureza Fragilidad                            Riesgo de Velocidad Observaciones
                                    Penetración
                                                       grietas   crítica

Carbono       (+)         (+)       ---------------       (+)       (-)      Hasta el 2%


Cromo         (+)         (+)            (+)              (-)       (-)    --------------------

                                                                           Mantiene dureza
Tungsteno     (+)         (+)            (+)              (-)       (-)      en caliente
                                                                              Disminuye
Molibdeno     (+)         (+)            (+)              (-)       (-)      fragilidad de
                                                                               revenido

Vanadio       (+)         (+)            (+)              (-)       (-)     Afina el grano

                                                                           Mantiene dureza
Cobalto     --------    ---------      ---------       ----------   (+)      en caliente


            (+) representa aumento de la propiedad.
            (-) representa disminución de la propiedad.
Formula válida para aceros rápidos
                       (fórmula empírica).
                      0,5 Cr + W + 2 Mo + 4 V < 23%
Los símbolos químicos se reemplazaran por el porciento del contenido de estos en la aleación.

                            Algunas aleaciones de aceros rápidos
W    Cr   V    Mo                                     Aplicaciones
18   4    1    ----                      Brocas, cortafierros, fresas cilíndricas
18   4    1,2 ---- Fresas de aplanar y disco, escariadores herramientas para torno, cepillo, etc.
2    4    1     9                     Fresas, creadoras de engranajes, brocas, etc.

                         Algunas aleaciones de aceros superrápidos
                                 W       Cr    V     Mo    Co          * - Porcentaje de Mo no
                                  6      4      3     5    ----             determinado.
                                12,5    4,5    2,5    *     5
                                 18      4     1,3    *     18
Aceros rápidos moldeados.
•   Para formas de herramienta complicada.
•   Fresas helicoidales para materiales livianos.
•   Se terminan y afilan por amolado.
•   Prevalece el Cr (como carburo) en su composición,
    otorgando elevada dureza.

• Aleación adecuada de acero rápido para colado.
• Algunas aleaciones se conocen como “Rollodur”.
Aceros rápidos recubiertos.
• Nuevo material (recubrimiento de NTi o TiCNi en
  fina capa).
• Se ubica entre aceros superrápidos y metal duro.
• Tenacidad de HSS y mayor duración del filo.
• Mayores velocidades      de   corte   y   excelente
  terminación.
• Trabaja en cortes discontinuos.
• Se recubre por deposición física de vapores (PVD).
Metal duro (carburo metálico).
• 1909 - OSRAM (General Electric) utiliza filamento incandescente de
  Tungsteno (W).

•    Se verifica dificultad para mecanizar este material (dureza) y se lo
    denomina metal duro (H.M).

• LA familia Krupp adquiere tochos de W y funda la Krupp Widia
  Factory. Utiliza el W para la febricación de herramientas de corte.

• Nace la Widia (del aleman wier diamant “igual al diamante”).

• En 1928 se presenta el carburo metálico como herramienta de corte
  (CW aglomerado con Co). Prolifera en los años 50 (pos guerra).

• Es el mayor adelanto para la tecnología del mecanizado con arranque
  de virutas (Vcorte de 120 m/min).
Metal duro (carburo metálico).
• En principio ventajoso para trabajo en no ferrosos y
  fundiciones de Fe.

• Alto coeficiente de rozamiento con el acero (altas Tº y
  pérdida del filo).

• Con Ti y Ta en formas de carburos (añadidos al CW) se
  redujo el coeficiente de rozamiento.

• Ahora ventajosas sobre los HSS también en aceros.
Composición de los metales duros.
• Mezclas de carburos en polvo, unidos por un aglutinante
  (pulvimetalurgia, sinterización).
• Finos polvos de carburos y aglutinante, en molde a elevada
  P y Tº (estado pastoso).
• Se usa WC, TiC, TaC, MoC, VC, NbC y como aglomerante
  Co o Ni.
• TiC y TaC tienen bajo coeficiente de fricción con el acero
  pero aumentan la fragilidad (máquinas en buen estado,
  materiales homogéneos).
• El TiC es el componente más frágil.
Composición de algunos metales duros.
                  Composición de la mezcla en porciento
Designación ISO                                           HRc
                   WC     TiC     TaC     VC       Co
      ----         80      ----    ----    ----    20     85
      ----         85      ----    ----    ----    15     87
      ----         89      ----    ----    ----    11     88,5
     K20           92      ----    ----    ----    8      90
     K10           94      ----    ----    ----    6      91
     K01          91,5     ----    1,5     ----    7      91,5
     P30           88       5      ----    ----    7      90
     P20           78      14      ----    ----    8      90,5
     P10           78      16      ----    ----    6      91
     P01           69      25      ----    ----    6      91,5
     P01          34,5     60      ----    ----    5.5    92,5
Designación   Designación
                                                                  Aplicaciones
 Sandvick        ISO
                            Acabado de acero y acero moldeado. Elevada velocidad de corte y avance pequeño. Torneado
    F02           P01
                            principalmente
                            Acabado y desbaste ligero de acero y acero moldeado. Gran velocidad de corte y avance
    S1P           P10
                            moderado. Torneado y roscado en torno
                            Mecanizado ligero y semigrueso de acero y acero moldeado. Velocidad de corte y avances
    S2            P20
                            moderados. Torneado de copia
                            Mecanizado semigrueso y grueso de acero y acero moldeado. Velocidad de corte pequeña y
    S4            P30
                            avance grande.
                            Mecanizado grueso de acero. Velocidad de corte pequeña y gran avance. Para acero
    S6            P40
                            inoxidable. cepillado
    R4            P50       Mecanizado grueso de acero y acero moldeado. Velocidad de corte pequeña y avance grande
                            Materiales de gran resistencia mecánica y elevadas Tº. Terminado y desbaste ligero de acero
   R1P           M10
                            inoxidable. Velocidad de corte grande y avance moderado. torneado
    S4           M20        Mecanizado ligero y grueso de inoxidable laminado austenítico. Aceros de fácil mecanizado.
   H20           M20        Mecanizado grueso de fundición. Velocidad de corte pequeña y avance grande. Cepillado
    S6           M30        Similar a S4
                            Mecanizado fino y grueso de algunos aceros inoxidables. Velocidad de corte pequeña y
    R4           M40
                            avance grande
   H05           K01        Acabado de fundición. Hormigón. Plásticos. Etc. torneado
                            Mecanizado fino y grueso de fundición de baja y alta aleación. Latón y bronce. Fundición en
   H1P           K10
                            coquilla y cilindros e acero templados. Elevada velocidad de corte y avance.
   H13           K10        Mecanizado fino y grueso de fundición a bajas velocidades.
   H20           K20        Mecanizado grueso de fundición. Velocidad pequeña y avance grande. Cepillado.
Fabricación de los carburos metálicos.
•   Los carburos metálicos simples tienen dos constituyentes principales
•   Se obtienen por pulvimetalurgia (materiales en polvos bien definidos).
•   Son muy diferentes a aleaciones como el acero.
•   Los polvos se mezclan, prensan y sinterizan formando un material compacto.
•   Formados por partículas muy duras (WC) embebidas en un material aglutinante (Co o Ni).
•   Las partículas duras dan resistencia al desgaste y el aglutinante tenacidad.
•   A mayor resistencia al desgaste menor tenacidad y viceversa.
•   El W se obtiene de una tierra rara llamada schellite o schellita.
•   Luego de varios tratamientos se obtiene WO3, que reducido da W puro y H2O.
•   El W se muele hasta obtener el polvo fino de W que se mezcla con polvo fino de C.
•   La mezcla se calienta en horno eléctrico y se obtiene WC en terrones que serán molidos para obtener polvo
    fino de WC.
•   Se agregan otros carburos (TiC, TaC por ejemplo) y el aglutinante en polvos finos, que se muelen y mezclan
    con el CW.
•   A mayor tiempo de molienda menor tamaño de grano (hoy se logran microgránulos)
•   Se lleva todo a molde y se somete a dos etapas de sinterizado (P y Tº). Aumenta densidad y compactación
•   Las plaquitas obtenidas se terminan y afilan con muela diamantada. En la actualidad la mayoría de las plaquitas
    salen terminadas del sinterizado.
Trióxido de W (WO3),
               99,48 de pureza
                                                   Proceso de fabricación de
        Reducción de WO3 en                         los carburos metálicos.
           horno eléctrico

            Molino
                                                          Terrones de WC
       Polvo muy               Polvo muy fino de
       fino de W               C (negro de humo)                              Molino



                                                                              Polvo muy fino
                                                           Polvo muy fino     de WC
Mezclador                                                  de TiC o TaC
                                                           Polvo muy fino
                          Combinación                      de Co
                          de W y C en
                         horno eléctrico



                                                                                Rectificado y
                                                                                amolado de la
                                                                                  plaquita
                                            1er sinterizado a 1000ºC
                                            2do sinterizado a 1400 a 1500ºC
Carburos metálicos revestidos.
•   El 80% de los carburos metálicos son revestidos.
•   En 1968 se añade una fina capa (≈5µ) de TiC (en fase γ). Se denomina “Gamma coating”
    (GC).
•   Hay buena tenacidad (WC) y gran resistencia al desgaste con bajo rozamiento (TiC).
•   En aceros se aumenta las velocidades de corte en un 50% aproximadamente (180 m/min).
•   Hoy se utilizan además otros materiales de recubrimiento (carburos, nitruros y cerámicos).
•   TiC, TiN, TiCN, Al2O3, pueden aparecer formando una o varias capas (2 a 12µ) (CVD).

•   TiC (gris) y Al2O3 (transparente) mejoran dureza, resistencia al desgaste y coeficiente de
    fricción.
•   El TiN (dorado) no es tan duro pero tiene excelente coeficiente de fricción.
•   El Co (aglutinante) ofrece tenacidad pero baja resistencia a la deformación. Se busca mayor
    % en el núcleo y menos en superficie (sinterizado gradiente).
Cermets. (ceramic-metal)
• Metales duros construidos en base a TiC, TiN y TiCN.

• Por su fragilidad se agregó Mo2C mejorando la
  tenacidad.
• Elevada resistencia al desgaste y al corte en caliente,
  buena estabilidad química, poca tendencia al falso filo y
  al desgaste por oxidación.
• Para altas velocidades con pequeños avances y
  profundidades (terminaciones precisas).
Cerámicas.
• Inicialmente en base a Al2O3(Óxido de aluminio) con
  elevada fragilidad (1938).
• Las basadas en Si3N4 (nitruro de silicio) son más
  tenaces.
• Elevada dureza, resistencia     al corte en caliente y
  estabilidad química. Son muy frágiles.
• Elevadas velocidades de corte en fundición, acero
  endurecido y materiales termo-resistentes.
Poseen baja tenacidad y son muy frágiles.
                                Se mejora algo con agregado de óxido de
                     Puras      circonio. Se hacen por sinterizado a alta P
                                en frío (blancas) o caliente (gris).



                                Se agrega TiC y TiN en un 10%
Cerámicas basadas               aproximadamente. Disminuye fragilidad
     en Al2O3        Mixtas     por mayor resistencia al choque térmico.
                                Sinterizado en caliente (gris oscura).


                                Se mezcla con fibras minusculas (1µ de
                                diametro y 20μ de longitud) de SiN,
                                “whisker”, en una proporción del 30%.
                    Reforzada   Aumenta tenacidad y resistencia al
                                choque térmico. Sinterizado en caliente
                                (gris).
Cerámica basada en Si3N4
• Mejor tenacidad y resistencia al choque térmico que las
  anteriores.
• Compuesta por pequeños cristales de nitruro en
  aglomerante (dos fases).
• Excelente duración del filo trabajando fundición gris.
• Mayor resistencia al trabajo en caliente que el metal
  duro.
• Mezcla de polvos prensados en frío o caliente.
Variación de la dureza de las herramientas con la Tº de corte
HRc
                                              Cerámica
 90
         Metal duro (CW+Co)




 80



 70    A cer
               o.   al C




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       Límite de dureza
 50



 40
               100         200   300   400   500    600           700         800   900   1000   1100   1200   Tº
Nitruro de boro cúbico (CBN)
• Mantiene su dureza hasta alrededor de 2000 ºC
• Excelente resistencia al desgaste y elevada fragilidad.
• Sinterizado de polvos en caliente (CBN y aglomerante metálico o
  cerámico).
• A mayor proporción de CBN menor tenacidad.
• Se lo suele encontrar sobre metal duro para mejorar su tenacidad.
• No apto para trabajar materiales blandos.
• Excelente para terminaciones (puede reemplazar el rectificado).
• Plaquitas con geometría negativa.
• Los materiales trabajados serán homogéneos y sin discontinuidades.
• Exige elevada potencia y estabilidad en las máquinas.
• Elevadas velocidades de corte y poco avance. Abundante refrigerante o
  trabajo en seco para evitar choque térmico.
Diamante policristalino (PCD)
• Se obtiene comienzos de los 70 por pulvimetalurgia.
• Muy aplicado en ruedas de amolar.
• Buena estabilidad química y duración del filo.
• Elevada fragilidad (limita el uso en herramientas monocortantes).
• Condiciones de extrema rigidez en máquina y herramienta y material sin
   discontinuidades.
• No aplicable en materiales ferrosos.
• Mecanizado de alta precisión con excelente terminación superficial.
• Se trabaja con bajas velocidades de avance         y profundidades de corte
   pequeñas.
• Terminado y semiterminado de Al, aleaciones de Al y Si, Cu y sus aleaciones,
   plomo, cerámicas y HD premecanizados, resinas, plástico, grafito entre otros.

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05 materiales para herramientas de corte (powerpoint)

  • 2. Tipo Siglas Aplicación Aceros finos al carbono S Herramientas manuales Aceros rápidos y Amplia gama de materiales. Producción HSS superrápidos unitaria y pequeña serie Propiedades intermedias. Amplia gama de Aceros rápidos recubiertos N materiales metálicos Amplia gama de materiales metálicos. Metal duro C Máquinas automáticas Acero inoxidable, fundición de acero, Metal duro recubierto GC roscado y ranurado. Cermets CT Acero inoxidable, fundición de acero. Acero, materiales endurecidos y Cerámica CC termorresistentes, fundición Aceros tratados, fundición, materiales Nitruro de boro cúbico CBN endurecidos Acabado y semiacabado de no férreos y no Diamante policristalino PCD metálicos.
  • 3. Aceros finos al carbono. • Con porcentajes de carbono que van desde 1 a 1,4% • Dureza de hasta 68 HRc • De 350 a 400ºC la dureza cae hasta 55 a 50 HRc (se pierde el filo) • Aplicaciones en herramientas de mano y herramientas que trabajan a baja velocidad en materiales blandos. Aplicaciones • 1,3% de carbono -------- fresas, brocas, sierras, rasquetas, etc. • 1,15% de carbono ------ machos y terrajas, herramientas para madera, escariadores, brocas. • 1% de carbono ----------- machos y terrajas, escariadores, etc.
  • 4. Aceros rápidos y superrápidos (aceros de corte rápido). • Taylor y White experimentan en 1898 con bajos % de W. • Se duplican y cuadriplican las velocidades con agregado de W y Cr (1928). • Con Vanadio aumenta la dureza capacidad de corte en caliente. • Aparece el llamado 18-4-1 (18% W - 4% Cr - 1% V) • Evolucionan las máquinas y métodos de trabajo a la par de los nuevos materiales (Vcorte superiores a 36 m/min). • Menor dureza en frío (65 HRc) que los aceros finos al carbono. • Pierde el filo alrededor de los 650 a 750ºC.
  • 5. Temple Elemento Dureza Fragilidad Riesgo de Velocidad Observaciones Penetración grietas crítica Carbono (+) (+) --------------- (+) (-) Hasta el 2% Cromo (+) (+) (+) (-) (-) -------------------- Mantiene dureza Tungsteno (+) (+) (+) (-) (-) en caliente Disminuye Molibdeno (+) (+) (+) (-) (-) fragilidad de revenido Vanadio (+) (+) (+) (-) (-) Afina el grano Mantiene dureza Cobalto -------- --------- --------- ---------- (+) en caliente (+) representa aumento de la propiedad. (-) representa disminución de la propiedad.
  • 6. Formula válida para aceros rápidos (fórmula empírica). 0,5 Cr + W + 2 Mo + 4 V < 23% Los símbolos químicos se reemplazaran por el porciento del contenido de estos en la aleación. Algunas aleaciones de aceros rápidos W Cr V Mo Aplicaciones 18 4 1 ---- Brocas, cortafierros, fresas cilíndricas 18 4 1,2 ---- Fresas de aplanar y disco, escariadores herramientas para torno, cepillo, etc. 2 4 1 9 Fresas, creadoras de engranajes, brocas, etc. Algunas aleaciones de aceros superrápidos W Cr V Mo Co * - Porcentaje de Mo no 6 4 3 5 ---- determinado. 12,5 4,5 2,5 * 5 18 4 1,3 * 18
  • 7. Aceros rápidos moldeados. • Para formas de herramienta complicada. • Fresas helicoidales para materiales livianos. • Se terminan y afilan por amolado. • Prevalece el Cr (como carburo) en su composición, otorgando elevada dureza. • Aleación adecuada de acero rápido para colado. • Algunas aleaciones se conocen como “Rollodur”.
  • 8. Aceros rápidos recubiertos. • Nuevo material (recubrimiento de NTi o TiCNi en fina capa). • Se ubica entre aceros superrápidos y metal duro. • Tenacidad de HSS y mayor duración del filo. • Mayores velocidades de corte y excelente terminación. • Trabaja en cortes discontinuos. • Se recubre por deposición física de vapores (PVD).
  • 9. Metal duro (carburo metálico). • 1909 - OSRAM (General Electric) utiliza filamento incandescente de Tungsteno (W). • Se verifica dificultad para mecanizar este material (dureza) y se lo denomina metal duro (H.M). • LA familia Krupp adquiere tochos de W y funda la Krupp Widia Factory. Utiliza el W para la febricación de herramientas de corte. • Nace la Widia (del aleman wier diamant “igual al diamante”). • En 1928 se presenta el carburo metálico como herramienta de corte (CW aglomerado con Co). Prolifera en los años 50 (pos guerra). • Es el mayor adelanto para la tecnología del mecanizado con arranque de virutas (Vcorte de 120 m/min).
  • 10. Metal duro (carburo metálico). • En principio ventajoso para trabajo en no ferrosos y fundiciones de Fe. • Alto coeficiente de rozamiento con el acero (altas Tº y pérdida del filo). • Con Ti y Ta en formas de carburos (añadidos al CW) se redujo el coeficiente de rozamiento. • Ahora ventajosas sobre los HSS también en aceros.
  • 11. Composición de los metales duros. • Mezclas de carburos en polvo, unidos por un aglutinante (pulvimetalurgia, sinterización). • Finos polvos de carburos y aglutinante, en molde a elevada P y Tº (estado pastoso). • Se usa WC, TiC, TaC, MoC, VC, NbC y como aglomerante Co o Ni. • TiC y TaC tienen bajo coeficiente de fricción con el acero pero aumentan la fragilidad (máquinas en buen estado, materiales homogéneos). • El TiC es el componente más frágil.
  • 12. Composición de algunos metales duros. Composición de la mezcla en porciento Designación ISO HRc WC TiC TaC VC Co ---- 80 ---- ---- ---- 20 85 ---- 85 ---- ---- ---- 15 87 ---- 89 ---- ---- ---- 11 88,5 K20 92 ---- ---- ---- 8 90 K10 94 ---- ---- ---- 6 91 K01 91,5 ---- 1,5 ---- 7 91,5 P30 88 5 ---- ---- 7 90 P20 78 14 ---- ---- 8 90,5 P10 78 16 ---- ---- 6 91 P01 69 25 ---- ---- 6 91,5 P01 34,5 60 ---- ---- 5.5 92,5
  • 13. Designación Designación Aplicaciones Sandvick ISO Acabado de acero y acero moldeado. Elevada velocidad de corte y avance pequeño. Torneado F02 P01 principalmente Acabado y desbaste ligero de acero y acero moldeado. Gran velocidad de corte y avance S1P P10 moderado. Torneado y roscado en torno Mecanizado ligero y semigrueso de acero y acero moldeado. Velocidad de corte y avances S2 P20 moderados. Torneado de copia Mecanizado semigrueso y grueso de acero y acero moldeado. Velocidad de corte pequeña y S4 P30 avance grande. Mecanizado grueso de acero. Velocidad de corte pequeña y gran avance. Para acero S6 P40 inoxidable. cepillado R4 P50 Mecanizado grueso de acero y acero moldeado. Velocidad de corte pequeña y avance grande Materiales de gran resistencia mecánica y elevadas Tº. Terminado y desbaste ligero de acero R1P M10 inoxidable. Velocidad de corte grande y avance moderado. torneado S4 M20 Mecanizado ligero y grueso de inoxidable laminado austenítico. Aceros de fácil mecanizado. H20 M20 Mecanizado grueso de fundición. Velocidad de corte pequeña y avance grande. Cepillado S6 M30 Similar a S4 Mecanizado fino y grueso de algunos aceros inoxidables. Velocidad de corte pequeña y R4 M40 avance grande H05 K01 Acabado de fundición. Hormigón. Plásticos. Etc. torneado Mecanizado fino y grueso de fundición de baja y alta aleación. Latón y bronce. Fundición en H1P K10 coquilla y cilindros e acero templados. Elevada velocidad de corte y avance. H13 K10 Mecanizado fino y grueso de fundición a bajas velocidades. H20 K20 Mecanizado grueso de fundición. Velocidad pequeña y avance grande. Cepillado.
  • 14. Fabricación de los carburos metálicos. • Los carburos metálicos simples tienen dos constituyentes principales • Se obtienen por pulvimetalurgia (materiales en polvos bien definidos). • Son muy diferentes a aleaciones como el acero. • Los polvos se mezclan, prensan y sinterizan formando un material compacto. • Formados por partículas muy duras (WC) embebidas en un material aglutinante (Co o Ni). • Las partículas duras dan resistencia al desgaste y el aglutinante tenacidad. • A mayor resistencia al desgaste menor tenacidad y viceversa. • El W se obtiene de una tierra rara llamada schellite o schellita. • Luego de varios tratamientos se obtiene WO3, que reducido da W puro y H2O. • El W se muele hasta obtener el polvo fino de W que se mezcla con polvo fino de C. • La mezcla se calienta en horno eléctrico y se obtiene WC en terrones que serán molidos para obtener polvo fino de WC. • Se agregan otros carburos (TiC, TaC por ejemplo) y el aglutinante en polvos finos, que se muelen y mezclan con el CW. • A mayor tiempo de molienda menor tamaño de grano (hoy se logran microgránulos) • Se lleva todo a molde y se somete a dos etapas de sinterizado (P y Tº). Aumenta densidad y compactación • Las plaquitas obtenidas se terminan y afilan con muela diamantada. En la actualidad la mayoría de las plaquitas salen terminadas del sinterizado.
  • 15. Trióxido de W (WO3), 99,48 de pureza Proceso de fabricación de Reducción de WO3 en los carburos metálicos. horno eléctrico Molino Terrones de WC Polvo muy Polvo muy fino de fino de W C (negro de humo) Molino Polvo muy fino Polvo muy fino de WC Mezclador de TiC o TaC Polvo muy fino Combinación de Co de W y C en horno eléctrico Rectificado y amolado de la plaquita 1er sinterizado a 1000ºC 2do sinterizado a 1400 a 1500ºC
  • 16. Carburos metálicos revestidos. • El 80% de los carburos metálicos son revestidos. • En 1968 se añade una fina capa (≈5µ) de TiC (en fase γ). Se denomina “Gamma coating” (GC). • Hay buena tenacidad (WC) y gran resistencia al desgaste con bajo rozamiento (TiC). • En aceros se aumenta las velocidades de corte en un 50% aproximadamente (180 m/min). • Hoy se utilizan además otros materiales de recubrimiento (carburos, nitruros y cerámicos). • TiC, TiN, TiCN, Al2O3, pueden aparecer formando una o varias capas (2 a 12µ) (CVD). • TiC (gris) y Al2O3 (transparente) mejoran dureza, resistencia al desgaste y coeficiente de fricción. • El TiN (dorado) no es tan duro pero tiene excelente coeficiente de fricción. • El Co (aglutinante) ofrece tenacidad pero baja resistencia a la deformación. Se busca mayor % en el núcleo y menos en superficie (sinterizado gradiente).
  • 17. Cermets. (ceramic-metal) • Metales duros construidos en base a TiC, TiN y TiCN. • Por su fragilidad se agregó Mo2C mejorando la tenacidad. • Elevada resistencia al desgaste y al corte en caliente, buena estabilidad química, poca tendencia al falso filo y al desgaste por oxidación. • Para altas velocidades con pequeños avances y profundidades (terminaciones precisas).
  • 18. Cerámicas. • Inicialmente en base a Al2O3(Óxido de aluminio) con elevada fragilidad (1938). • Las basadas en Si3N4 (nitruro de silicio) son más tenaces. • Elevada dureza, resistencia al corte en caliente y estabilidad química. Son muy frágiles. • Elevadas velocidades de corte en fundición, acero endurecido y materiales termo-resistentes.
  • 19. Poseen baja tenacidad y son muy frágiles. Se mejora algo con agregado de óxido de Puras circonio. Se hacen por sinterizado a alta P en frío (blancas) o caliente (gris). Se agrega TiC y TiN en un 10% Cerámicas basadas aproximadamente. Disminuye fragilidad en Al2O3 Mixtas por mayor resistencia al choque térmico. Sinterizado en caliente (gris oscura). Se mezcla con fibras minusculas (1µ de diametro y 20μ de longitud) de SiN, “whisker”, en una proporción del 30%. Reforzada Aumenta tenacidad y resistencia al choque térmico. Sinterizado en caliente (gris).
  • 20. Cerámica basada en Si3N4 • Mejor tenacidad y resistencia al choque térmico que las anteriores. • Compuesta por pequeños cristales de nitruro en aglomerante (dos fases). • Excelente duración del filo trabajando fundición gris. • Mayor resistencia al trabajo en caliente que el metal duro. • Mezcla de polvos prensados en frío o caliente.
  • 21. Variación de la dureza de las herramientas con la Tº de corte HRc Cerámica 90 Metal duro (CW+Co) 80 70 A cer o. al C Ac ero 60 su Ac pe er o rrá r áp pid o ido Límite de dureza 50 40 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Tº
  • 22. Nitruro de boro cúbico (CBN) • Mantiene su dureza hasta alrededor de 2000 ºC • Excelente resistencia al desgaste y elevada fragilidad. • Sinterizado de polvos en caliente (CBN y aglomerante metálico o cerámico). • A mayor proporción de CBN menor tenacidad. • Se lo suele encontrar sobre metal duro para mejorar su tenacidad. • No apto para trabajar materiales blandos. • Excelente para terminaciones (puede reemplazar el rectificado). • Plaquitas con geometría negativa. • Los materiales trabajados serán homogéneos y sin discontinuidades. • Exige elevada potencia y estabilidad en las máquinas. • Elevadas velocidades de corte y poco avance. Abundante refrigerante o trabajo en seco para evitar choque térmico.
  • 23. Diamante policristalino (PCD) • Se obtiene comienzos de los 70 por pulvimetalurgia. • Muy aplicado en ruedas de amolar. • Buena estabilidad química y duración del filo. • Elevada fragilidad (limita el uso en herramientas monocortantes). • Condiciones de extrema rigidez en máquina y herramienta y material sin discontinuidades. • No aplicable en materiales ferrosos. • Mecanizado de alta precisión con excelente terminación superficial. • Se trabaja con bajas velocidades de avance y profundidades de corte pequeñas. • Terminado y semiterminado de Al, aleaciones de Al y Si, Cu y sus aleaciones, plomo, cerámicas y HD premecanizados, resinas, plástico, grafito entre otros.