Las herramientas de corte de carburo cementado, en particular las herramientas indexables, predominan en el mecanizado CNC. Desde la década de 1980, la variedad de herramientas e insertos de carburo cementado, tanto sólidos como indexables, se ha expandido a diversos campos del mecanizado. Entre ellos, las herramientas indexables han evolucionado desde simples herramientas de torneado y fresas frontales hasta incluir una amplia gama de herramientas de precisión, complejas y de conformado.
(1) Tipos de herramientas de carburo cementado
Según su composición química primaria, los carburos cementados se pueden clasificar en dos categorías principales: carburos cementados a base de carburo de tungsteno y carburos cementados a base de carbonitruro de titanio (TiC(N)).
Los carburos cementados a base de carburo de tungsteno incluyen tres tipos:
Tungsteno-cobalto (YG)
Tungsteno-cobalto-titanio (YT)
Aquellos con carburos raros añadidos (YW)
Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas. Los componentes principales son el carburo de tungsteno (WC), el carburo de titanio (TiC), el carburo de tantalio (TaC), el carburo de niobio (NbC) y otros, siendo el cobalto (Co) el aglomerante metálico más utilizado.
Los carburos cementados a base de carbonitruro de titanio se componen principalmente de TiC, aunque algunas variantes incorporan carburos o nitruros adicionales. Los aglomerantes metálicos más utilizados son el molibdeno (Mo) y el níquel (Ni).
La Organización Internacional de Normalización (ISO) clasifica los carburos cementados utilizados para el corte en tres categorías:
Clase K (K10 a K40): Equivalente a la clase YG de China (principalmente WC-Co).
Clase P (P01 a P50): Equivalente a la clase YT de China (principalmente WC-TiC-Co).
Clase M (M10 a M40): Equivalente a la clase YW de China (principalmente WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Cada grado se denota con números que van del 01 al 50, representando un espectro de aleaciones desde alta dureza hasta máxima tenacidad.
(2) Características de rendimiento de las herramientas de carburo cementado
① Alta dureza
Las herramientas de carburo cementado se fabrican mediante pulvimetalurgia, combinando carburos con alta dureza y puntos de fusión (denominados fase dura) con aglomerantes metálicos (denominados fase de unión). Su dureza oscila entre 89 y 93 HRA, superando con creces la del acero rápido. A 540 °C, su dureza se mantiene entre 82 y 87 HRA, comparable a la dureza a temperatura ambiente del acero rápido (83-86 HRA). La dureza del carburo cementado varía según el tipo, la cantidad y el tamaño de grano de los carburos, así como el contenido de la fase de unión metálica. En general, la dureza disminuye a medida que aumenta el contenido de la fase de unión metálica. Para un mismo contenido de fase de unión, las aleaciones YT presentan mayor dureza que las aleaciones YG, y las aleaciones con adición de TaC o NbC ofrecen una dureza superior a altas temperaturas.
2. Resistencia a la flexión y tenacidad
La resistencia a la flexión de los carburos cementados de uso común oscila entre 900 y 1500 MPa. Un mayor contenido de fase aglomerante metálica se traduce en una mayor resistencia a la flexión. Cuando el contenido de aglomerante es constante, las aleaciones YG (WC-Co) presentan una mayor resistencia que las aleaciones YT (WC-TiC-Co), disminuyendo esta a medida que aumenta el contenido de TiC. El carburo cementado es un material frágil, y su tenacidad al impacto a temperatura ambiente es solo entre 1/30 y 1/8 de la del acero rápido.
(3) Aplicaciones de las herramientas comunes de carburo cementado
Aleaciones YG:Se utilizan principalmente para el mecanizado de hierro fundido, metales no ferrosos y materiales no metálicos. Los carburos cementados de grano fino (p. ej., YG3X, YG6X) ofrecen mayor dureza y resistencia al desgaste que las variantes de grano medio con el mismo contenido de cobalto. Son adecuados para el procesamiento de materiales especiales como hierro fundido duro, acero inoxidable austenítico, aleaciones resistentes al calor, aleaciones de titanio, bronce duro y materiales aislantes resistentes al desgaste.
Aleaciones YT:Destacan por su elevada dureza, excelente resistencia al calor y superior dureza y resistencia a la compresión a altas temperaturas en comparación con las aleaciones YG, además de una buena resistencia a la oxidación. Cuando las herramientas requieren alta resistencia al calor y al desgaste, se recomiendan grados con mayor contenido de TiC. Las aleaciones YT son ideales para el mecanizado de materiales plásticos como el acero, pero no son adecuadas para aleaciones de titanio ni de silicio-aluminio.
Aleaciones YW:Combinan las propiedades de las aleaciones YG e YT, ofreciendo un excelente rendimiento general. Son versátiles y se pueden utilizar para mecanizar acero, hierro fundido y metales no ferrosos. Al aumentar adecuadamente el contenido de cobalto, las aleaciones YW alcanzan una alta resistencia, lo que las hace idóneas para el mecanizado de desbaste y el corte interrumpido de diversos materiales difíciles de mecanizar.
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Fecha de publicación: 29 de julio de 2025
