Elegir el material adecuado para sus matrices de forja

1. Requisitos básicos de las distintas matrices de forja sobre las propiedades de los materiales.

Tabla 1 Requisitos básicos de las distintas matrices de forja sobre las propiedades de los materiales

Tipo de matriz de forja	Requisitos de uso
Matrices de forja en caliente	Dureza, resistencia al impacto, resistencia a la fatiga por calor
Matriz de forja en caliente	Resistencia a la fatiga por calor
Matriz de extrusión en caliente	Resistencia al desgaste, dureza térmica, resistencia a la fatiga por calor
Matriz de forja de alta velocidad	Tenacidad, dureza, resistencia a la fatiga por calor
Matriz de forja de precisión	Resistencia a altas temperaturas, al revenido, al desgaste y a la fatiga por calor
Rodillo de laminador en caliente	Resistencia a la fatiga por calor
Matriz de estampación en frío	Dureza, resistencia al desgaste, resistencia al impacto
Troquel de estampación	Resistencia, dureza
Recorte en frío, troquel de punzonado	Dureza, resistencia al desgaste, resistencia al impacto

2. Comparación de la dureza y el rendimiento de los aceros más utilizados para matrices de forja (véase el cuadro 9-2).

Tabla 2 Comparación del rendimiento de los aceros más utilizados para matrices de forja

Grado		Dureza de uso HRC	Mecanizable	Resistencia al desgaste	Resistencia a los golpes	Resistencia a la deformación por enfriamiento	Profundidad de la capa endurecida	Dureza al calor	Sensibilidad a la descarburación
Acero al carbono para herramientas	T7, T8	54~60	Pobre	Pobre	Mejor	Peor	Poco profundo	Pobre	Gran
Acero al carbono para herramientas	T9~T13	56~65	Peor	Peor	Medio	Peor	Poco profundo	Diferencia	Gran
Acero aleado para herramientas	Cr12MoV	55~63	Mejor	Bien	Pobre	Bien	Profundo	Mejor	Más pequeño
	5CrMnMo	30~47	Pobre	Medio	Medio	Medio	Medio	Más pobres	Más grande
	5CrNiMo	30~47	Pobre	Medio	Mejor	Medio	Medio	Peor	Más grande
	3Cr2W8V	45~54	Peor	Mejor	Medio	Mejor	Profundo	Mejor	Más pequeño
	4Cr5MoSiV	40~54	Pobre	Mejor	Medio	Mejor	Profundo	Peor	Medio
	35Cr3Mo3W2V	44~54	Pobre	Mejor	Medio	Mejor	Profundo	Mejor	Medio
	3Cr3Mo3V	40~54	Pobre	Mejor	Medio	Mejor	Profundo	Mejor	Medio
	4Cr3W4Mo2VTiNb	48~56	Peor	Mejor	Medio	Mejor	Profundo	Mejor	Medio
	5Cr4W5Mo2V	50~56	Pobre	Mejor	Pobre	Medio	Profundo	Mejor	Medio

Nota: La secuencia de rendimiento es Buena > Mejor > Media > Mala > Deficiente.

3. Selección de los materiales del molde

(1) Selección de materiales para moldes de forja en caliente

Hay muchos factores que afectan a la vida útil de las matrices de forja en caliente, como: las condiciones de tensión de la matriz, la temperatura de trabajo, el método de refrigeración, las propiedades del material que se procesa, la cantidad de deformación, la velocidad de deformación y las condiciones de lubricación, etc. Por lo tanto, estos factores deben tenerse muy en cuenta a la hora de seleccionar los materiales.

Las matrices de trabajo en caliente pueden dividirse generalmente en: matrices de forja a martillo, matrices de forja a prensa en caliente, matrices de forja a prensa de husillo, matrices de extrusión, etc. Para seleccionar razonablemente los materiales de las matrices deben tenerse en cuenta el tipo de matriz y las condiciones específicas de trabajo. La selección de materiales para matrices de forja en caliente se muestra en la Tabla 9-3.

Tabla 3 Selección de materiales para matrices de forja en caliente

Tipo de troquel	Tamaño y condiciones de trabajo		Materiales recomendados
Matriz de forja	Altura inferior a 275 mm (pequeño)		5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV
	Altura 275～325mm (Mediana)		5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV
	Altura 325～375mm (Grande)		5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV
	Altura superior a 375 mm (extra grande)		5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV
	Módulo de revestimiento		5Cr2MnMo
	Tipo de inserto		4Cr5MoSiV1, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 4CrMnMoSiV
Matriz de forja en caliente	Tipo integral		5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV, 5CrMnMoSiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 5Cr4Mo2W2SiV
	Tipo de incrustación	Inserte	4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 5Cr4W2Mo2SiV
		Cuerpo del molde	5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV
Matriz de forja de prensa de husillo	Tipo integral		5CrMnMo, 5CrNiMo, 8Cr3
	Estilo de incrustación	Bloque de incrustación	3Cr2W8V, 4Cr5W2VSi
		Módulo	Acero 40Cr, 45
Matriz de extrusión en caliente	Ponche		3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4CrMnMoSiV
	Muere		3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, carburo cementado, carburo ligado con acero, aleación de alta temperatura
Matriz de extrusión en caliente			W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, etc.
Matriz de forja de alta velocidad			4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3 W4VTiNb
Troquel de recorte en caliente			6CrW2Si, 5CrNiMo, 3Cr2W8V, 4Cr5MoSiV1, 4CrMnSiMoV, 8Cr3, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, aleación dura, etc.

(2) Selección de materiales para matrices de forja en frío

Existen muchos tipos de moldes de forja en frío, que se utilizan principalmente para completar el recalcado de materiales metálicos o no metálicos, la extrusión y otros procesos de prensado e impresión de polvo. Debido a los diferentes métodos de carga y a la naturaleza y especificaciones de los materiales procesados, las condiciones de trabajo de los distintos moldes difieren enormemente. Por lo tanto, la selección del material debe diferenciarse y basarse en circunstancias específicas. La selección de materiales para matrices de forja en frío se muestra en la Tabla 9-4.

Tabla 4 Selección de los materiales de las matrices de forja en frío

Tipo de troquel	Condiciones de trabajo	Materiales recomendados
Troquel de cabeza fría	Baja presión	T10A, T12A, 9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 7CrSiMnMoV, GW15, 60Si2Mo, etc.
	Media presión	CrWV, Cr5MoV, Cr2Mn2SiWMoV
	Alta presión	Cr12, Cr12MoV, Cr4W2MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, carburo cementado (YG20, YG20C, etc.)
Matriz de extrusión en frío	Ponche	W6Mo5 Cr4V2, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, Cr12MoV, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr12, etc.
	Troquel (con liner)	Cr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr4W2MoV, etc.
	Troquel (sin camisa)	9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, etc.
Troquel de prensado en frío de polvo	Ponche	Cr6WV, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, GCr15, etc.
Troquel de prensado en frío de polvo	Muere	Cr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, Cr4W2MoV, 6W6Mo5Cr4V, carburo cementado, etc.
Dado rodante	Placa de laminación de roscas	9SiCr, Cr12MoV
Dado rodante	Laminado de roscas, laminado de engranajes	Cr12MoV, Cr6WV
Troquel de dibujo	Metal no ferroso	Cr12, Cr12MoV, CrWMn, Cr2, 9Mn2V, T12A, etc.
Troquel de dibujo	Alambre de acero	Cr12, Cr12MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, W12Mo3Cr4V3N, etc.