¿Se ha preguntado alguna vez qué diferencia al acero al tungsteno de la aleación dura? A pesar de las ideas erróneas, estos materiales presentan claras diferencias en cuanto a su composición y aplicación. Este artículo profundiza en las propiedades únicas del acero al tungsteno y las aleaciones duras, explicando sus procesos de fabricación y uso. Al final, comprenderá las ventajas específicas de cada material, lo que le ayudará a tomar decisiones informadas en sus proyectos de ingeniería.
Durante mucho tiempo, muchos profesionales del sector han considerado que las aleaciones duras son sinónimo de acero al tungsteno. Hoy, vamos a discutir las diferencias entre las aleaciones duras y acero al tungsteno.
Una aleación dura es un material de aleación extremadamente duro creado mediante un proceso pulvimetalúrgico a partir de compuestos duros de metales refractarios y metales ligantes.
El carburo de wolframio (WC) es el principal componente del aleación duraque representan 70%-97% de la composición total. El metal aglutinante, que normalmente comprende 3%-30%, sirve de aglutinante en la aleación.
Durante el proceso de sinterización, envuelve el polvo de carburo de wolframio y lo une fuertemente; al enfriarse, forma una aleación dura.
En consecuencia, las aleaciones duras de uso común se clasifican en tres categorías en función de su composición y características de rendimiento: tungsteno-cobalto, tungsteno titanio cobalto y tungsteno titanio tantalio (niobio).
Las más utilizadas en la producción son las aleaciones duras de wolframio-cobalto y wolframio-titanio-cobalto.
1. Aleación dura de wolframio-cobalto
Los principales componentes son el carburo de wolframio (WC) y el cobalto. El grado se representa mediante el código YG, seguido del porcentaje de cobalto. Por ejemplo, YG6 representa una aleación dura de wolframio y cobalto con un contenido de cobalto de 6% y carburo de wolframio de 94%.
2. Tungsteno Titanio Cobalto Aleación dura
Los principales componentes son el carburo de wolframio (WC), el carburo de titanio (TiC) y el cobalto. El grado se representa mediante el código YT, seguido del porcentaje de carburo de titanio. Por ejemplo, YT15 representa una aleación dura de wolframio, titanio y cobalto con un contenido de carburo de titanio de 15%.
3. Tungsteno Titanio Tantalio (Niobio) Aleación dura
Este tipo de aleación dura, también conocida como aleación dura universal o aleación dura versátil, se compone principalmente de carburo de wolframio (WC), carburo de titanio (TiC), carburo de tántalo (TaC) o carburo de niobio (NbC), y cobalto. El grado se representa mediante el código YW seguido de un número de secuencia.
Tabla 1: Aleaciones duras y composiciones químicas más comunes
| Grado | Composición química% | |||
| WC | Tic | TaC | Co | |
| YG3X | 96.5 | – | <0.5 | 3 |
| YG6 | 94.0 | – | – | 6 |
| YG6X | 93.5 | – | <0.5 | 6 |
| YG8 | 92.0 | – | – | 8 |
| YG8N | 91.0 | – | 1 | 8 |
| YG11C | 89.0 | – | – | 11 |
| YG15 | 85.0 | – | 15 | |
| YG4C | 96.0 | – | – | 4 |
| YG6A | 92.0 | – | 2 | 6 |
| YG8C | 92.0 | – | – | 8 |
| YT5 | 85.0 | 5 | – | 10 |
| YT14 | 78.0 | 14 | – | 8 |
| YT30 | 66.0 | 30 | – | 4 |
| YW1 | 84~85 | 6 | 3-4 | 6 |
| YW2 | 82~83 | 6 | 3-4 | 8 |
Nota: La "X" después del grado indica una aleación de grano fino, la "C" indica una aleación de grano grueso y ninguna letra indica una aleación de grano general.
Generalmente, el acero al tungsteno se produce añadiendo material de tungsteno al acero fundido en el proceso de refinado del acero, también conocido como acero de alta velocidad o acero para herramientas, con un contenido típico de tungsteno de 15-25%.
Además de producir acero rápido por fusión, también existen aceros rápidos pulvimetalúrgicos, que evitan la segregación de carburos causada por el método de fusión, que provoca la reducción de las propiedades mecánicas y la distorsión del tratamiento térmico.
La aleación dura, por su parte, se fabrica mediante un proceso pulvimetalúrgico con carburo de wolframio como cuerpo principal y cobalto u otros metales aglutinantes para la sinterización, y su contenido de wolframio suele ser superior a 80%.
En pocas palabras, cualquier aleación con una dureza superior a HRC65 puede denominarse aleación dura. Así, el acero al tungsteno es un tipo de aleación dura. Sin embargo, estrictamente hablando, una aleación dura no es necesariamente acero al tungsteno.
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