• Metodos de obtención del acero
• Estado de suministro
• Calidad

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Métodos de obtención

La composición química, el proceso metalúrgico y el tratamiento térmico aplicado tienen una influencia decisiva en la microestructura del acero.

Los aceros para moldes y matrices deben ser obtenidos por técnicas específicas de metalurgia secundaria, más forja especial según acero, aplicaciones y dimensiones finales. En cualquier caso deberá ser un material homogéneo con comportamiento isotrópico.

Para moldes de plástico, cuando sea necesario obtener una elevada calidad superficial en el molde, pulidos, fotograbados, etcétera, podrán especificarse métodos de fabricación del acero que garanticen este nivel de acabado. En todos los casos puede llegarse a un compromiso con la acerería.

A continuación se describen, sin entrar en conceptos profundos de metalurgia, algunos de los procesos típicos de obtención de aceros para herramientas.


Proceso convencional

En los procesos convencionales, la colada es vertida en coquillas de acero fundido. La estructura de solidificación en el centro de los lingotes es muy basta y exige una importante reducción de forja para conseguir características mecánicas aceptables después del tratamiento térmico.


Refundido

Proceso de refundido bajo escoria electroconductora

El proceso consiste en el refundido de un electrodo de acero bajo una corriente eléctrica y obligando al líquido a pasar por una masa de escoria que actúa de filtro; todo ello dentro de un molde de cobre refrigerado por agua (paredes frías). Puesto que la cantidad de acero fundido es muy pequeña, el enfriamiento es regular y horizontal, obteniéndose un producto de microestructura fina y homogénea mejor que la del material fundido inicialmente y con menor contenido de inclusiones.

Proceso de refundido en vacío

A diferencia del proceso anterior, la operación de refundido del electrodo se lleva a cabo en una cámara en la que las gotas del metal fundido quedan expuestas al vacío a alta temperatura, produciéndose una desgasificación progresiva, descomposición y dispersión de inclusiones. La más baja velocidad de fundido en el horno de vacío (alrededor de un 60% más baja que en el caso de refundido bajo escoria electroconductora) lleva a la formación de un baño líquido muy plano, tiempos de solidificación más cortos y niveles más bajos de microsegregación e inclusiones.

El uso de técnicas de refundido mejora significativamente la pureza de los aceros y la homogeneidad de la microestructura -centro/superficie- y en consecuencia, la tenacidad y propiedades mecánicas en sentido transversal.


Pulvimetalurgia

Las técnicas pulvimetalúrgicas se basan en el prensado isostático en caliente de polvo atomizado solidificado con rapidez. El resultado es un material con microestructura completamente homogénea y comportamiento isotrópico, de grano fino y libre de segregaciones e inclusiones no metálicas. Se consigue una resistencia mecánica muy elevada y dureza homogénea.


Forjado tridimensional

El forjado tridimensional, en comparación con el forjado convencional, permite obtener un material más homogéneo con comportamiento isotrópico.


Forjado con aproximación de forma

Este proceso se hace bajo encargo y consiste en forjar partiendo de una geometría definida para conseguir una aproximación de la forma definitiva.

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Estado de suministro. Bandeado.

Grado de limpieza. Microestructuras

Los aceros deben estar exentos de bandeados relevantes y defectos internos (porosidades, rechupes, cavidades, grietas e inclusiones). Deberá, asimismo, garantizarse el mínimo nivel de segregaciones. La presencia de estos defectos internos puede garantizarse mediante ultrasonidos.

Cuando se trate de acero en barra puede solicitarse el sentido de orientación de las fibras.

Para la identificación de la calidad de microestructura se usarán microestructuras de referencia. A modo de ejemplo, se presentan aquéllas sugeridas por la NADCA (North America Die Casting Association) para el acero 1.2344. En la bibliografía pueden encontrarse otras referencias.




Estado de suministro: grado superficial, tolerancias, pre-mecanizado, tamaño de carburos

Deberán especificarse todos los tratamientos y pre-mecanizados realizados al material, grado superficial y tolerancias para definir su estado de suministro. Si es necesario deberá indicarse cualquier otro factor o propiedad que pudiera afectar en posteriores mecanizados o tratamientos (tamaño de carburos, bandeados...).

El acero se suministra en estado de recocido, recocido globular, normalizado, templado y revenido (bonificado). Podrá rechazarse el material si se observan carburos primarios en los límites de grano, o cualquier desviación importante sobre la solicitada del Anexo 1.

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Calidad

Certificado de calidad del material

A petición del transformador se puede solicitar un certificado de calidad del material en el que se recogen las principales características del acero en su recepción. Éste documento debería incluir:

• Composición química de la colada de origen. En casos especiales puede ser sobre producto.
• Estado de suministro.
• Dureza en estado de suministro.
• Proceso de obtención y forja. De mutuo acuerdo con la acerería se podrá expedir un certificado de calidad que incluirá con mayor detalle las propiedades físicas, mecánicas, químicas, técnicas y metalúrgicas en general. La aportación y asesoramiento de los centros tecnológicos en esta labor es de considerar.

Control de recepción

Debido a las limitaciones técnicas y económicas y con el objeto de asegurar que se cumplen los requisitos especificados de acuerdo al pliego de condiciones acordado previamente, parece correcto limitar el control de recepción del usuario a los siguientes puntos:


Control documental

El material en su recepción debe ir acompañado del albarán correspondiente al pedido y del certificado de calidad del material.

• Verificación de la correspondencia albarán-pedido:

1. Control del tipo de material.
2. Control dimensional (comprobación de peso y/o medida)

• Verificación del certificado de calidad del material.

Control cualitativo

El material se somete a un control cuantitativo, que incluye:

• Verificación visual (formación de cantos, defectos superficiales, tales como pliegues, poros, rechupes...).
• Verificación de la identificación interna según normas y procedimientos de la empresa.

Control cuantitativo

• Análisis de dureza

Se recomienda realizar un análisis periódico de laboratorio (composición y propiedades).