Materiales y grados

Acero para herramientas resistente a impactos S7: equivalentes más cercanos 50CrMoV13-15 (1.2355) y 1.2357

El S7 es un acero para herramientas resistente a impactos de temple al aire, con alrededor de 0.5 % de carbono, 3.25 % de cromo y 1.4 % de molibdeno, que conserva una alta tenacidad a unos 55–60 HRC; se usa para cinceles, punzones, matrices de recalcado y cuchillas de corte. No tiene un equivalente europeo, indio o japonés exacto; el 50CrMoV13-15 (1.2355) es el grado europeo más cercano.

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

RegiónSistemaDesignaciónNormaCoincidencia
USATipo AISI / ASTM A681S7ASTM A681Mismo material
UNST41907—Mismo material
UKBS EN ISO 495750CrMoV13-15El Reino Unido adopta la EN ISO 4957, por lo que aplica el grado europeo más cercano. No se encontró un nombre BS 4659 para el S7.BS EN ISO 4957Equivalente más cercano
EUNombre según EN 10027-150CrMoV13-15Industeel indica 50CrMoV13-15 como el nombre EURONORM del S7, y Böhler describe el K320 como 1.2355 (50CrMoV13-15, S7). Figura en la EN ISO 4957 (lista de grados de SteelNumber, Total Materia).EN ISO 4957Equivalente más cercano
Número según EN 10027-21.2355Número de material indicado por Böhler e Industeel para el acero tipo S7. Böhler lo vende como K320.EN ISO 4957Equivalente más cercano
DIN (antiguo)50CrMoV13-14 (1.2357)Nombre alemán antiguo con un poco menos de carbono. La tabla de datos de Böhler muestra ~1.2357 y ~50CrMoV13-14 junto al S7; zknives y Total Materia también lo listan.—Equivalente más cercano
IndiaIS 374850CrMoV13-15La India adopta la ISO 4957 de forma idéntica como IS 3748:2022, por lo que aplica el grado ISO más cercano.IS 3748:2022 (idéntica a ISO 4957)Equivalente más cercano

Sobre la equivalencia

  • No existe un equivalente exacto fuera de Estados Unidos. Industeel asigna el S7 al 50CrMoV13-15 (≈1.2355). Böhler describe el K320 como 1.2355 (50CrMoV13-15, S7), pero imprime ~1.2357 y ~50CrMoV13-14 en su tabla de datos, marcándolos como aproximados. Considérelos ambos como los más cercanos, no como equivalentes.
  • El 50CrMoV13-14 (1.2357) es el nombre DIN antiguo, con 0.50 % de carbono típico y 3.25–3.30 % de cromo; sus análisis publicados difieren ligeramente entre fuentes.
  • El carbono del S7 es de 0.45–0.55 % (A681); el valor típico de Crucible es 0.55 %, mientras que el K320 de Böhler es 0.53 % y el de Industeel 0.50 %.
  • No hay un grado JIS G 4404 ni un nombre BS 4659 vinculados al S7 en las fuentes revisadas. El Reino Unido y la India adoptan la ISO 4957, por lo que el 50CrMoV13-15 es también su grado más cercano.
  • El S7 no es un acero para trabajo en caliente, aunque se usa en aplicaciones de golpe en caliente. Para trabajo en caliente, vea el H13.

Composición química

Límites de composición, % en masa

ElementoS7 (T41907)EE. UU. · ASTM A681-08 (incluye tolerancias de análisis de producto)50CrMoV13-15 (≈1.2355)UE · Hoja de datos de Industeel S7 (EURONORM 50CrMoV13-15, límites de acería)
C0.45–0.550.48–0.55
Si0.20–1.00—
Mn0.20–0.900.60–0.90
P≤0.030—
S≤0.030—
Cr3.00–3.503.00–3.50
Mo1.30–1.801.30–1.55
V≤0.350.20–0.35
Ni+Cu≤0.75—

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

CondiciónResistencia a la tracciónLímite elásticoAlargamientoDureza
Recocido (ASTM A681)Máximo especificado; la barra estirada en frío puede llegar a 255 HBASTM A681-08, tabla 2———≤229 HB
Recocido (entrega de acería)Máximo típico de la aceríaHojas de datos de las acerías listadas en las fuentes———≤225 HB (Böhler K320 e Industeel); alrededor de 187–220 HB (Crucible)
Templado y revenido, ensayo de respuesta (ASTM A681)Mínimo especificado después de austenizar a 941–954 °C (1725–1750 °F), temple al aire y un revenido de 2 horas a 204 °C (400 °F)ASTM A681-08, tabla 3———≥56 HRC
Tal como se templó al aireTípico, austenizado a 940 °C (1725 °F)Ficha técnica del Crucible S7———59–61 HRC
Revenido a 205–315 °CTípico, austenizado a 940 °C, enfriado al aireFicha técnica del Crucible S7———55–58 HRC a 205 °C, 54–56 HRC a 260 °C, 53–55 HRC a 315 °C
Revenido a 370–540 °CTípico, austenizado a 940 °C, enfriado al aireFicha técnica del Crucible S7———52–54 HRC a 370–425 °C, 51–53 HRC a 480 °C, 50–52 HRC a 540 °C
Revenido a 595–705 °CTípico, austenizado a 940 °C, enfriado al aireFicha técnica del Crucible S7———46–48 HRC a 595 °C, 40–42 HRC a 650 °C, 33–35 HRC a 705 °C
Tenacidad al impacto, entalla Charpy CTípico, revenido a 57 HRC tras austenizar a 955 °C (1750 °F). Como referencia, el D2 a 60 HRC da unos 28 J y el A2 a 60 HRC unos 53 J.Ficha técnica del Crucible S7———57 HRC, unos 169 J (125 ft-lb)

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

  • Diseñado para alta resistencia al impacto y a los golpes con una dureza relativamente alta: unos 57 HRC con un valor Charpy de entalla C de 125 ft-lb (169 J), muy por encima del D2, el A2 o el O1 a 60 HRC (Crucible).
  • La resistencia al desgaste es baja a media. El índice de desgaste adhesivo de cilindros cruzados de Crucible es 1 para el S7, frente a 2–4 para el A2 y el D2.
  • Temple profundo y temple al aire con distorsión mínima, excepto en secciones grandes (de más de unos 75 milímetros), donde puede ser necesario un temple interrumpido en aceite (Crucible).
  • Fácil de mecanizar en estado recocido: alrededor de 75 % del acero para herramientas W1 (Crucible). Böhler califica como buenas la tenacidad, la resistencia al desgaste, la resistencia a la compresión y la estabilidad dimensional.
  • Se usa tanto en aplicaciones de golpe en frío como en caliente. El cambio dimensional al temple es de alrededor de +0.10 % (enfriado al aire desde 940–955 °C y revenido a 205 °C, Crucible).
  • Normalmente no se nitrura, porque la temperatura de revenido necesaria antes de nitrurar reduce la dureza (Crucible).

Tratamiento térmico

  • Recocido: alrededor de 820–850 °C (1510–1560 °F) (Böhler); Crucible indica 845 °C (1550 °F), 2 horas, luego enfriamiento en horno a 30 °C por hora hasta 540 °C y al aire.
  • Alivio de tensiones: las piezas recocidas a 650–675 °C (1200–1250 °F), 2 horas, enfriamiento al aire; las piezas templadas, 15–30 °C por debajo del último revenido (Crucible).
  • Precalentamiento a 730–760 °C, luego austenizado a 940–955 °C (1725–1750 °F), 30–45 minutos (Crucible). Böhler indica 930–950 °C e Industeel 940 °C.
  • Temple: al aire, con gas a presión positiva (2 bar mínimo) o en aceite interrumpido hasta menos de 65 °C para secciones de más de unos 75 mm. Böhler también permite aceite.
  • Revenido: 205–540 °C según la dureza requerida. Al menos 2 horas o 1 hora por cada 25 mm. Se recomienda doble revenido, con enfriamiento a temperatura ambiente entre revenidos (Crucible, Industeel).

Usos habituales

  • Cinceles y punzones sometidos a cargas de impacto
  • Cuchillas de corte y cuchillas de cizalla
  • Matrices de recalcado en frío y en caliente
  • Matrices de corte y conformado
  • Matrices de tallado (hobbing) y moldes pequeños de plástico
  • Matrices de compresión de tabletas y de fundición a presión de zinc
  • Placas de respaldo y de soporte

Aceros para herramientas

Grados similares comparados

GradoC %Mn %Cr %Ni %Resistencia a la tracción, primera condición indicada
S70.45–0.550.20–0.903.00–3.50——
A2 / 1.23630.95–1.050.40–1.004.75–5.50——
D2 / 1.23791.40–1.600.10–0.6011.00–13.00——
D3 / 1.20802.00–2.350.10–0.6011.00–13.50——
O1 / 1.25100.85–1.001.00–1.400.40–0.70——
H11 / 1.23430.33–0.430.20–0.504.75–5.50—260–268 ksi (1790–1845 MPa)
H13 / 1.23440.32–0.450.20–0.604.75–5.50—251–268 ksi (1730–1845 MPa)
M2 / HS6-5-2C0.78–0.880.15–0.403.75–4.50—≤138 ksi (≤950 MPa)
M42 / HS2-9-1-81.05–1.150.15–0.403.50–4.25—≤146 ksi (≤1010 MPa)
P20 / 1.23110.28–0.400.60–1.001.40–2.000.90–1.20138–160 ksi (950–1100 MPa)

Composición de la norma estadounidense cuando existe; en los demás casos, la primera norma indicada en la página de cada grado. Las condiciones de resistencia difieren entre grados; abra la página de cada grado para ver la tabla completa.

Preguntas resueltas

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el equivalente del acero para herramientas S7?

El grado europeo más cercano es el 50CrMoV13-15 (1.2355), que también usan el Reino Unido (BS EN ISO 4957) y la India (IS 3748:2022); también se cita el DIN 50CrMoV13-14 (1.2357), más antiguo. Ninguno es una coincidencia exacta, y no hay ningún grado JIS vinculado al S7.

¿Para qué se usa el acero para herramientas S7?

Piezas que soportan impactos fuertes: cinceles, punzones, cuchillas de cizalla, matrices de recalcado y moldes pequeños de plástico. Conserva su tenacidad a unos 57 HRC, donde el D2 o el A2 se astillarían.

¿El S7 es de temple al aire?

Sí. La ASTM A681 ensaya el S7 con un temple al aire desde 941–954 °C. Las secciones de más de unos 75 mm pueden necesitar un temple interrumpido en aceite (Crucible).

¿Cuál es más tenaz, el S7 o el H13?

A la dureza de trabajo, el S7 se usa más duro: Crucible indica 57 HRC para el S7 y 46 HRC para el H13. El H13 es la mejor opción para trabajos a temperatura elevada, porque mantiene su dureza en caliente.

¿Qué dureza alcanza el S7?

Alrededor de 59–61 HRC templado al aire y 55–58 HRC después de un revenido a 205 °C. La ASTM A681 exige al menos 56 HRC tras el temple al aire y un revenido a 204 °C.

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Referencias

Fuentes

  1. Especificación estándar ASTM A681-08 para aceros de herramientas aleados (copia alojada por Fushun Special Steel) — Tabla 1 de composición, tabla 2 de dureza recocida, tabla 3 de respuesta al temple. Edición de 2008; verifique la revisión vigente.
  2. Ficha técnica del Crucible S7 (AISI S7) — Tabla típica de composición, revenido e impacto, cambio dimensional, tratamiento térmico y comparación con H13, O1, A2 y D2.
  3. Ficha técnica del Böhler K320 (voestalpine) — 1.2355 (50CrMoV13-15, S7); tabla de datos ~1.2357 / ~50CrMoV13-14 / S7; recocido 225 HB máx.; temple 930–950 °C.
  4. Industeel (ArcelorMittal): ficha técnica del AISI S7 — EURONORM 50CrMoV13-15, ≈1.2355, ASTM A681 S7; límites de composición de la acería; recocido 225 HB máx.
  5. SteelNumber: lista de grados de la EN ISO 4957 (incluye 1.2355 50CrMoV13-15) — Verificación independiente: incluye 1.2355 50CrMoV13-15 y 1.2825 95MnWCr5, pero no 100MnCrW4.
  6. Total Materia: DIN 50CrMoV13-15 (EN ISO 4957:2018) — Verificación independiente: acero para herramientas según la EN ISO 4957:2018; los equivalentes incluyen EN 1.2355 y B.S. 50CrMoV13-15.
  7. Zknives: designaciones AISI S7 — Incluye DIN 50CrMoV13-14, W-Nr 1.2357, UNS T41907; sin entrada BS, IS, JIS ni EN.
  8. Total Materia: acero para herramientas DIN 50 CrMoV 13-14 — Listado DIN antiguo del grado 1.2357.

Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.