El acero bonificado es un tipo de acero que ha sido sometido a un tratamiento térmico especial llamado «bonificado» o «temple y revenido». Este proceso mejora significativamente las propiedades mecánicas del acero, ya que ofrece una combinación óptima de resistencia, dureza y tenacidad.
El proceso de bonificado consta de dos etapas principales:
- Temple
Se calienta el acero a una temperatura elevada (generalmente entre 800°C y 950°C, dependiendo del tipo de acero) y luego se enfría rápidamente, usualmente en agua o aceite. Esto produce una estructura cristalina llamada martensita, que es muy dura pero a la vez es muy frágil, ya que aumenta su tenacidad.
- Revenido
Después del temple, el acero se calienta nuevamente a una temperatura más baja (normalmente entre 200°C y 650°C) y se mantiene así por un tiempo determinado antes de enfriarlo lentamente. Este paso reduce la fragilidad y las tensiones internas causadas por el temple, mejorando la tenacidad del acero.
¿Cuáles son las Principales Características del Acero Bonificado?
Las características principales del acero bonificado son:
- Alta resistencia mecánica.
- Buena tenacidad (resistencia al impacto).
- Dureza moderada.
- Mejor maquinabilidad que el acero templado sin revenir.
- Buena resistencia a la fatiga.
Debido a estas propiedades, el acero bonificado se utiliza ampliamente en la fabricación de piezas que requieren una combinación de resistencia y tenacidad, como ejes, engranajes, bielas, y otras partes de maquinaria sometidas a altos esfuerzos mecánicos.
¿Cómo Afecta el Acero Bonificado en los Procesos de Mecanizado?
El acero bonificado afecta de manera significativa en nuestros procesos de mecanizado. Veámoslo, más detalladamente.
Maquinabilidad del Acero Bonificado
Al tratarse de un acero que ha pasado por diversos tratamientos térmicos, ofrece una buena maquinabilidad en comparación con otros aceros que no han sido revenidos.
Con esto queremos decir, que el acero bonificado, ofrece facilidades para ser taladrado, torneado, cortado o fresado. Procesos de mecanizado que realizamos diariamente, en el taller de mecanizado.
La estructura del acero bonificado, es más uniforme y menos frágil. Podemos decir que estamos trabajando con un acero de gran calidad y pureza, con ello nos permite poder trabajarlo de una manera más eficiente y resolutiva.
Menor Desgaste de Herramientas de Corte
El acero bonificado, presenta una estructura más homogénea. Como ya hemos comentado, es un acero de gran calidad, no nos vamos a encontrar con poros, arena u otro tipo de materiales, que nos podríamos encontrar en materiales fundidos, o de escasa calidad.
El acero se va a comportar de manera precisa, no va a sufrir alteraciones en los procesos de corte y con ello vamos a tener unos procesos de mecanizado, estables.
Gracias a esto, el desgaste de la herramienta es menor. Obviamente, tendremos que ajustar las velocidades de corte y los parámetros de corte, de acuerdo a las limitaciones que tengamos.
Mejor Acabado Superficial
Gracias a la estructura del acero bonificado, obtenemos unos buenos acabados superficiales. Podemos ahorrarnos en muchos casos, procesos de acabado como el rectificado. Todo va a depender del tipo de acero bonificado y la tipología de la pieza.
Mayor Precisión para los Procesos de Mecanizado
La estabilidad dimensional del acero bonificado, es mejor que la de otros tipos de acero. Podemos conseguir mecanizados de gran precisión, con estrechas tolerancias, tanto geométricas como dimensionales.
Velocidades de Corte moderadas, para los Aceros Bonificados
Un acero de gran calidad, como los aceros bonificados, tienen una velocidad de corte moderada o media. No dejan de ser aceros, que tienen varios tratamientos térmicos a sus espaldas. Para poder ser mecanizados, con seguridad las velocidades de corte, tienen que ser más bajas que los aceros templados de gran dureza y más alta que los aceros de baja aleación.
EL fabricante siempre nos dará una orientación, sobre la velocidad de corte a usar. Nosotros como profesionales, debemos de ajustar los parámetros de corte, en función de la operación que estemos haciendo: desbaste, semi desbaste, semiacabado, acabado, etc.
Menor Tendencia a la Deformación
Uno de los aspectos más interesantes e importantes del acero bonificado, es su menor tendencia a la deformación que otros aceros.
Cuando estamos realizando grandes desbastes, en pieza de tamaño medio o grande, tenemos que tener en cuenta las posibles deformaciones, que pueda producir el material que estamos mecanizando. El calor generado durante el mecanizado por arranque de viruta, hace que los materiales se deformen.
El acero bonificado al ser un material tratado, tiene una menor tendencia a la deformación, ya que sus tensiones residuales están más relajadas, por decirlo de alguna manera, gracias a los tratamientos térmicos.
¿Qué tipo de Piezas se Fabrican con Acero Bonificado?
El acero bonificado se utiliza para fabricar una amplia variedad de piezas y componentes, especialmente aquellos que requieren una buena combinación de alta resistencia, dureza moderada y buena tenacidad.
En componentes de maquinaría, los aceros bonificados, están presentes en ejes de transmisión, árboles de levas, bielas y engranajes.
Dentro del sector de la automoción, piezas de suspensiones, componentes de direcciones y además en piñones y coronas.
El acero bonificado, también está presente en sectores tan exigentes como la industria aeroespacial. Piezas como los trenes de aterrizaje o componentes estructurales.
Estas piezas se benefician de las propiedades del acero bonificado, como su alta resistencia mecánica, buena tenacidad, resistencia a la fatiga y capacidad para soportar cargas dinámicas.
Además, la maquinabilidad mejorada del acero bonificado permite la fabricación de piezas complejas con tolerancias estrechas, lo que es crucial en muchas aplicaciones de diversas ingenierías.
Existe una gran cantidad de aplicaciones, dónde el acero bonificado está presente. Además, tenemos que decir que la ciencia de los materiales sigue avanzando y se están produciendo nuevas aleaciones bonificadas con aplicaciones cada vez más concretas.
Clasificación de los Aceros Bonificados según Norma Europea
- EN 10083-1 (Aceros para temple y revenido).
- 34CrNiMo6 (1.6582)
- 42CrMo4 (1.7225)
- 34CrMo4 (1.7220)
- 30CrNiMo8 (1.6580)
- 42CrMoS4 (1.7227)
- EN 10293 (Aceros moldeados para usos generales de ingeniería).
- G42CrMo4 (1.7231)
- G34CrNiMo6 (1.6581)
Estos aceros se utilizan en una amplia gama de aplicaciones industriales donde se requiere una combinación de alta resistencia, dureza moderada y buena tenacidad.
La elección específica del acero dependerá de los requisitos exactos de la aplicación, como las propiedades mecánicas necesarias, el entorno de trabajo, las cargas aplicadas y los procesos de fabricación involucrados.
Es importante tener en cuenta que la designación numérica entre paréntesis (por ejemplo, 1.6582) es el número de material según el sistema de clasificación europeo, con ello no da lugar a equivocación en la elección del material, para nuestras aplicaciones de mecanizado.
Resumen
El acero bonificado, ha supuesto una gran revolución en el sector del mecanizado. Un material equilibrado, de fácil mecanización y con un gran abanico de aplicaciones. Un material que nos ayuda en nuestros mecanizados de precisión. Esperamos que con toda está información, hayamos resuelto vuestras dudas sobre el acero bonificado. Cómo siempre y una vez más, nos vemos en la próxima.