Acero para herramientas S7

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Acero para herramientas S7

Descripción del producto

El S7 es un acero para herramientas de gran dureza, resistente a los golpes y endurecido por aire, muy apreciado en los casos en que los fuertes impactos, las cargas repentinas y la estabilidad dimensional durante el tratamiento térmico son más importantes que la resistencia al desgaste final; es una calidad de referencia para punzones, cuchillas de cizalla, componentes de transmisión y matrices de trabajo en caliente de tamaño medio, y cuando se especifica y trata térmicamente de forma correcta ofrece un excelente equilibrio entre dureza, resistencia y mecanizabilidad.

¿Qué es el acero para herramientas S7?

El S7 pertenece al grupo "S" de aceros para herramientas resistentes a los golpes del sistema AISI/SAE y está formulado para conservar la dureza al tiempo que ofrece una tenacidad al impacto y una resistencia al astillado muy elevadas bajo cargas de choque. Se fabrica como aleación templable al aire o al aceite (muchas fábricas la suministran como variante templable al aire) y, debido a su composición, se endurece con una distorsión mínima en comparación con las calidades templadas al agua. Los usos típicos incluyen punzones, cinceles, cuchillas de cizalla, matrices de forja y componentes sometidos a impactos repetidos o cargas bruscas.

Por qué los ingenieros eligen el S7: En comparación con las calidades de alto cromo y alto desgaste (p. ej., D2), la S7 cambia cierta resistencia al desgaste por una tenacidad notablemente superior y una menor sensibilidad a la distorsión por tratamiento térmico, lo que la hace más segura y fiable para el servicio de choque.

Acero S7 Composición química

A continuación se muestra una gama de composición nominal consolidada y aceptada por la industria para AISI S7 (UNS T41907). Los valores exactos deben consultarse en los certificados de cada laminador.

Elemento Gama típica (peso %)
Carbono (C) 0,45 - 0,55 (nom. 0,50)
Manganeso (Mn) 0,20 - 0,80 (nom. 0,70)
Silicio (Si) 0,20 - 1,00 (nom. 0,30)
Cromo (Cr) 3,00 - 3,50 (nom. 3,25)
Molibdeno (Mo) 1,30 - 1,80 (nom. 1,40)
Vanadio (V) 0.20 - 0.30
Cobre (Cu) ≤ 0,25 (traza)
Fósforo (P) ≤ 0,03 (máx.)
Azufre (S) ≤ 0,03 (máx.)
Hierro (Fe) Saldo

Fuentes de estos rangos nominales: hojas de datos del fabricante y revisiones técnicas independientes. Confirme siempre el certificado real de la fábrica o el proveedor.

Acero S7 Propiedades del material

En la práctica, el diseño y la selección requieren tanto datos sobre el estado recocido (blando) como sobre el tratamiento térmico (endurecido/templado). Las siguientes tablas resumen las propiedades más comunes.

Datos mecánicos y físicos clave (típicos)

Propiedad Valor típico / rango
Densidad 7,83 g/cm³ (0,283 lb/pulg³).
Módulo de elasticidad ≈ 207 GPa (30 × 10⁶ psi).
Dureza recocida ~ 200-240 HB (aprox. 18-24 HRC equivalente tras la normalización).
Dureza endurecida (templada) 50-58 HRC alcanzable (depende del revenido). Valores típicos del manual: 52-57 HRC para S7 enfriado por aire y templado.
Resistencia a la tracción (templado) hasta ≈ 900-1100 MPa (130-160 ksi) dependiendo del tratamiento térmico.
Resistencia al impacto (Charpy) Alta - entre la serie S, esta calidad muestra la mayor retención de energía sin entallar y entallada; los valores dependen del tratamiento térmico (las hojas de datos de ejemplo muestran > 20-60 J en condiciones específicas).
Conductividad térmica ≈ 28,5 W/m-K (16,5 BTU/hr-pie-°F).
Maquinabilidad Aproximadamente 70-75% de un acero al carbono 1% en estado recocido (muy bueno).

Nota práctica: Los valores de las propiedades varían en función de la limpieza (inclusiones de sulfuro/fosfuro), la microestructura y el ciclo térmico preciso. Cuando se especifique para utillaje crítico, exija un informe de ensayo de laminación (traza química + de tratamiento térmico) y especifique los límites de descarburación para piezas críticas de superficie.

Especificaciones y designaciones

  • Designación AISI / SAE: S7 (resistente a los golpes). UNS: T41907.

  • Números comunes de fresado / referencias cruzadas EN / DIN: 1.2355 (referencia europea de molde/acero utilizada a veces en listados comerciales), 50CrMoV13-15 (variantes cartográficas más antiguas). Las listas de referencias cruzadas varían según la región y solo deben utilizarse como una cartografía aproximada.

  • Normas ASTM pertinentes: ASTM A681 (Standard Specification for Tool Steels, Alloy) cubre los aceros forjados aleados para herramientas; la familia ASTM A686/A681 incluye prácticas relacionadas para ensayos, composición y requisitos mecánicos. Utilice las normas ASTM para especificar las condiciones de suministro, la macrodetección y los métodos de ensayo de análisis químico.

Autoridad y pruebas: Para el análisis químico de los aceros para herramientas y los métodos de ensayo de referencia, ASTM E352 proporciona métodos de ensayo estándar; para barras y piezas forjadas, consulte los listados ASTM A686/A681. La inclusión de estas normas en los pedidos de compra mejora la trazabilidad y ayuda a garantizar el cumplimiento de las condiciones de servicio previstas.

Comportamiento del tratamiento térmico y ciclos recomendados

El S7 se suministra normalmente en estado recocido para su mecanizado y se somete a ciclos de enfriamiento/temple para alcanzar la dureza de diseño.

Secuencia típica de tratamiento térmico (práctica industrial):

  1. Precaliente: elevar lentamente hasta ~650-760 °C (1200-1400 °F) para reducir los gradientes térmicos.

  2. Austenizar (endurecer): rango de austenitización común ≈ 815-870 °C (1500-1600 °F) dependiendo del espesor de la sección y de la dureza deseada. Para una mayor templabilidad y tenacidad, algunas acerías especifican 850-880 °C.

  3. Apaga: Temple al aire o al aceite - S7 se endurece al aire en gran medida, lo que reduce la distorsión; en las secciones grandes puede seguir utilizándose el temple al aceite controlado para garantizar la estructura deseada.

  4. Temperamento: revenido a 150-650 °C (300-1200 °F) en función de la dureza objetivo. El temple múltiple (doble temple) es habitual para estabilizar la microestructura y reducir la austenita retenida. Las temperaturas de revenido más altas reducen la dureza pero aumentan la tenacidad.

Notas clave de comportamiento:

  • S7 es perdonar en el tratamiento térmico en relación con los aceros templados en agua: menor riesgo de distorsión y agrietamiento.

  • Respuesta al revenido: El S7 conserva una buena dureza a temperaturas de revenido moderadas, proporcionando una útil retención de la resistencia al desgaste al tiempo que mantiene la tenacidad.

Moldeo de metales y procesos de fabricación

S7 es compatible con las rutas de fabricación habituales de los aceros para herramientas. A continuación se resumen las consideraciones relativas a las mejores prácticas.

Forja y trabajo en caliente

  • El S7 puede forjarse para utillaje de sección pesada; las temperaturas de forja controladas y la normalización posterior a la forja reducen la segregación y producen una microestructura uniforme. Dado que el S7 lleva adiciones de aleación moderadas, mantenga las temperaturas de forja recomendadas por el laminador para evitar el engrosamiento del grano.

Mecanizado

  • En recocido La condición S7 mecaniza bien (70-75% mecanizabilidad del acero bajo en carbono). Para pasadas de acabado y características de precisión, mecanizar en el estado recocido y después rectificar tras el tratamiento térmico final. Se recomiendan herramientas de metal duro y avances/velocidades adecuados para el mecanizado de secciones templadas.

Rectificado y electroerosión

  • Para las herramientas endurecidas, el rectificado con abrasivos adecuados y el control del refrigerante proporcionan el mejor acabado superficial. La electroerosión se utiliza mucho para cavidades complejas (insertos de moldes), pero requiere un esmerilado/pulido posterior y, a veces, un retemplado para restaurar las propiedades.

Tratamientos superficiales

  • Nitruración: posible; S7 puede beneficiarse de la nitruración por difusión para aumentar la dureza superficial sin distorsión significativa.

  • Revestimientos: Los revestimientos de PVD/CVD, tras un tratamiento térmico y un acabado adecuados del sustrato, se utilizan cuando el desgaste es un problema.

S7 Acero Grados equivalentes (referencia cruzada)

A continuación se indican los equivalentes más utilizados a efectos comparativos o de abastecimiento. La equivalencia es aproximada - verifique la química y las propiedades antes de la sustitución.

Sistema Equivalente / similar
SAE / AISI S7 (UNS T41907)
Europeo (comercio / utilizado a veces) 1,2355 (utilizado en las listas comerciales)
Werkstoff / DIN a veces asignada a variantes 50CrMoV13-15 (comprobar la química exacta)
Nombres comerciales Super-7, Bearcat (histórico), nombres comerciales de fabricantes (CarTech S7, etc.)

Comprobaciones cruzadas de fuentes y tablas de equivalencias.

Importante: El término "equivalente" en los listados comerciales puede ser impreciso; pida por UNS/AISI o por una especificación química y mecánica estricta (por ejemplo, ASTM A681 con el certificado deseado) cuando la intercambiabilidad sea importante.

Para qué se utiliza S7 (aplicaciones)

Usos finales habituales y por qué se elige S7:

  • Cuchillas de cizalla y cortadores: donde se producen choques repentinos y fuertes cargas de cizallamiento - S7 resiste el astillamiento.

  • Punzones y cinceles: Las herramientas de impacto se benefician de la tenacidad del S7.

  • Matrices de forja y bloques de matrices (trabajo en caliente medio): La resistencia del S7 al reblandecimiento a altas temperaturas lo hace adecuado para aplicaciones específicas de trabajo en caliente.

  • Insertos de moldes para conformado de plásticos de alta resistencia: para insertos que requieren resistencia a los golpes y estabilidad dimensional.

  • Placas maestras, cizallas, herramientas de impacto y componentes sometidos a cargas de choque repetitivas.

Acero S7 Ejemplos de tamaños, densidad y peso

Densidad: 7,83 g/cm³ (0,283 lb/pulg³). Utilízalo para calcular la masa a partir de las dimensiones.

Formularios de acciones ordinarias y referencia rápida de pesos

Forma del stock Tamaños típicos vendidos Ejemplo: peso por 1 m (aprox.)
Barra redonda Ø 6 mm → Ø 200 mm; barras comunes de 12", 18" vendidas al por menor. Ø 20 mm × 1 m ≈ 2,46 kg
Plano rectangular por ejemplo, 10 × 50 mm × 1 m ≈ 3,915 kg
Placa grosor 5-60 mm, gran anchura depende de las dimensiones (densidad utilizada para el cálculo)

(Utilice la densidad 7,83 g/cm³ × volumen para calcular el peso exacto; minoristas como Grainger y OnlineMetals ofrecen precios/datos de desbaste y corte a medida para piezas en stock).

Instantánea del precio del acero S7 (EE.UU. / Europa / China - orientación 2025)

Importante: Los precios de los aceros aleados fluctúan diariamente en función de los mercados de materias primas, la capacidad de las fábricas y la logística. La tabla que figura a continuación recoge los listados de proveedores disponibles y las cotizaciones de mercado obtenidas durante 2025; considérelos como intervalos indicativos para granel (toneladas) o pequeñas piezas al por menor donde se indique. Solicite siempre a los proveedores presupuestos con incoterms, plazos de entrega y un certificado de ensayo del material.

Región Precio indicativo típico para 2025 (por tonelada métrica) Notas / fuentes
China (molino / fábrica) ~US$1.800 - 3.500 / t (variedad de proveedores y cantidad). Los listados chinos B2B y Alibaba/ Made-in-China muestran rangos aproximados de $1.850-3.500 US/tonelada dependiendo del grado, procesamiento y MOQ.
EE.UU. (fabricación y distribución nacional) ~US$3.000 - 6.000 / t (o superior para pequeños cortes al por menor). Los tochos y redondos nacionales vendidos por distribuidores a precios al por menor por barra se traducen en costes por tonelada más elevados; distribuidores como OnlineMetals muestran precios por pieza pequeña (al por menor). Los grandes pedidos industriales a través de centros de servicio son más competitivos.
Europa (productor / distribuidor) ~US$2.500 - 5.000 / t Los índices de precios europeos (MEPS) muestran los movimientos del acero base y los distribuidores añaden la prima por aleación/transformación.

Por qué los rangos son amplios: El S7 es un acero aleado para herramientas; el precio depende de si el material se entrega como laminado en caliente, forjado, sin decarburación, rectificado/sobredimensionado y de los certificados exigidos. Las pequeñas cantidades de barras al por menor cuestan bastante más por kg que las compras por tonelaje. Las turbulencias del mercado, los costes energéticos y la escasez de aleaciones (Cr, Mo, V) también impulsan la variabilidad en 2025.

Ventaja de suministro de MWAlloys (lo que ofrecemos)

MWAlloys es un proveedor de aceros especiales con sede en China (directo de fábrica) centrado en aceros para herramientas y moldes. Para S7 proporcionamos:

  • 100% Precios de fábrica al comprador (sin recargo de intermediario para pedidos al por mayor).

  • Artículos en stock para entrega rápidaBarras y chapas comunes en existencias para entrega rápida; piezas forjadas a medida y cortes rectificados/sobredimensionados disponibles con plazos de entrega cortos para artículos en existencias.

  • Certificados de pruebas de laminación (MTC) y controles de descarburación se suministra con cada lote previa solicitud.

  • Tratamiento térmico y acabado personalizados servicios: preendurecimiento, alivio de tensiones, ciclos de doble temple y coordinación de nitruración disponibles.

  • Experiencia en exportación y logística global - El embalaje, la inspección y la documentación de exportación se gestionan de acuerdo con los requisitos del comprador.

Preguntas más frecuentes

P1 - ¿Puede utilizarse S7 para utillaje de trabajo en frío y en caliente?
R: Sí. El S7 es versátil: se utiliza comúnmente para punzones de trabajo en frío y también para matrices de trabajo en caliente de tamaño medio debido a su resistencia al reblandecimiento a temperaturas elevadas; elija el tratamiento térmico que coincida con la temperatura de servicio.

P2 - ¿Qué dureza puedo esperar tras el tratamiento térmico?
R: El rango típico de dureza de revenido es de 50-58 HRC, dependiendo de la austenitización y del programa de revenido; más blando si se somete a doble revenido a temperatura más elevada. Validar siempre con tratamiento térmico de muestra.

P3 - ¿Es S7 resistente al aire?
R: Sí, está designado como un grado de endurecimiento por aire/resistente a los golpes y se endurecerá satisfactoriamente en aire quieto para muchos tamaños de secciones; el temple en aceite puede utilizarse para asegurar las secciones pesadas.

P4 - ¿Es S7 un buen sustituto de D2?
R: No directamente. D2 ofrece mayor resistencia al desgaste (alto contenido en Cr, alto contenido en C) pero menor tenacidad; S7 ofrece mayor tenacidad con menor resistencia al desgaste. Seleccione en función de si lo principal es la resistencia al impacto o la resistencia al desgaste.

P5 - ¿Puede nitrurarse la S7?
R: Sí, la nitruración es una opción de endurecimiento superficial para aumentar la resistencia al desgaste de la superficie sin distorsión importante, pero coordine con su taller de tratamiento térmico los parámetros del ciclo.

P6 - ¿Cómo especifico S7 para evitar la descarburación?
R: Especifique "sin descarburación" o establezca la profundidad máxima de descarburación en el pedido; solicite productos de acabado de fresado (DCF) si la integridad de la superficie es crítica.

P7 - ¿Hay problemas de corrosión?
R: El S7 no es inoxidable. Para entornos corrosivos, utilice aceros inoxidables o aceros para herramientas resistentes a la corrosión, o protéjalos mediante revestimientos.

P8 - ¿Qué documentos de inspección debo exigir?
A: Certificado de ensayo de laminación (químico + mecánico), registros de dureza, procedimiento de tratamiento térmico y resultados de ensayos no destructivos si es necesario. Haga referencia a las especificaciones ASTM en el pedido cuando proceda.

P9 - ¿Cuáles son los plazos de entrega habituales de las fábricas chinas para las existencias de S7?
R: Para artículos en stock, MWAlloys puede enviar en cuestión de días; para productos forjados/tratados térmicamente, los plazos de entrega varían de 2 a 6 semanas dependiendo de la cantidad y el acabado. (Confirmar en RFQ).

P10 - ¿Cómo calculo el peso de una pieza personalizada?
A: Multiplica el volumen (m³) por la densidad (7,830 kg/m³) para obtener la masa. Ejemplo: una placa de 100 × 100 × 10 mm → volumen 0,0001 m³ → masa ≈ 0,783 kg. Utiliza la densidad 7,83 g/cm³ para cálculos rápidos.

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