Las herramientas de corte de carburo cementado, en particular las indexables, son los productos predominantes en las herramientas de mecanizado CNC. Desde la década de 1980, la variedad de herramientas o insertos de carburo cementado, tanto sólidos como indexables, se ha expandido a diversos ámbitos de las herramientas de corte. Entre ellas, las herramientas indexables de carburo cementado han evolucionado desde simples herramientas de torneado y fresado frontal 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 carburo cementado 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 presenta sus propias ventajas y desventajas. Los componentes principales son el carburo de tungsteno (WC), el carburo de titanio (TiC), el carburo de tántalo (TaC), el carburo de niobio (NbC) y otros, siendo el cobalto (Co) el aglutinante 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 aglutinantes metálicos más utilizados son el molibdeno (Mo) y el níquel (Ni).
La Organización Internacional de Normalización (ISO) clasifica los carburos cementados utilizados para 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 mediante números que van del 01 al 50 y representan 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 producen mediante pulvimetalurgia, combinando carburos de alta dureza y alta temperatura de fusión (fase dura) con aglutinantes metálicos (fase de unión). Su dureza oscila entre 89 y 93 HRA, muy superior a 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 en función del tipo, la cantidad y el tamaño de grano de los carburos, así como del contenido de la fase de unión metálica. Generalmente, la dureza disminuye a medida que aumenta el contenido de la fase metálica de unión. Para el mismo contenido de la fase de unión, las aleaciones YT presentan una mayor dureza que las aleaciones YG, y las aleaciones con TaC o NbC añadidos ofrecen una dureza superior a alta temperatura.
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 aglutinante metálica se traduce en una mayor resistencia a la flexión. Cuando el contenido de aglutinante es constante, las aleaciones YG (WC-Co) presentan mayor resistencia que las aleaciones YT (WC-TiC-Co), disminuyendo esta resistencia 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 de 1/30 a 1/8 de la del acero de alta velocidad.
(3) Aplicaciones de herramientas comunes de carburo cementado
Aleaciones YG:Se utilizan principalmente para el mecanizado de fundición, 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 fundición dura, acero inoxidable austenítico, aleaciones resistentes al calor, aleaciones de titanio, bronce duro y materiales aislantes resistentes al desgaste.
Aleaciones YT:Destacan por su alta dureza, excelente resistencia al calor y una dureza y resistencia a la compresión superiores a las de 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 el mecanizado de acero, fundición y metales no ferrosos. Al aumentar adecuadamente el contenido de cobalto, las aleaciones YW alcanzan una alta resistencia, lo que las hace adecuadas para el mecanizado en desbaste y el corte interrumpido de diversos materiales difíciles de mecanizar.
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Hora de publicación: 29 de julio de 2025
