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El acero en polvo, también conocido como acero PM (pulvimetalurgia), representa un pináculo en la evolución de los materiales de alto rendimiento. Caracterizado por su resistencia excepcional, tenacidad incomparable y resistencia superior al desgaste, este acero se destaca como el material elegido para cuchillos de alta gama, herramientas y componentes industriales. Su microestructura y sus capacidades de retención de bordes lo convierten en el favorito tanto de los profesionales como de los entusiastas. En esta guía completa, exploramos las complejidades de este tipo de acero, incluidas sus aplicaciones y cómo se compara con las formas de acero tradicionales como el acero inoxidable y el acero al carbono.
El acero pulvimetalúrgico (PM) es un material de vanguardia diseñado para condiciones extremas, incluidos altos impactos y temperaturas. Sus orígenes se remontan a la década de 1960 en los Estados Unidos, donde se inició la introducción de diversos aditivos de aleación. Hoy en día, la estructura de grano fino del acero en polvo ofrece confiabilidad y durabilidad incomparables con los aceros convencionales.
1. Producción de polvo
Atomización: El método más común para producir polvos metálicos adecuados para la pulvimetalurgia es la atomización. Esto implica fundir el metal o la aleación y luego dispersarlo en una fina pulverización. Se utilizan chorros de gas o agua a alta presión para romper la corriente de metal fundido en pequeñas gotas, que se solidifican en partículas de polvo a medida que se enfrían. La atomización de gas suele utilizar gases inertes como nitrógeno o argón para minimizar la oxidación del polvo.
Electrólisis: Para algunos materiales, los procesos electrolíticos pueden producir polvos metálicos finos. Esto implica disolver un metal en una solución y luego depositarlo en un cátodo mediante galvanoplastia, después de lo cual el metal depositado se recolecta en forma de polvo.
Reducción: Ciertos polvos metálicos, particularmente los de hierro, pueden producirse mediante la reducción de óxidos metálicos con gases como hidrógeno o monóxido de carbono a altas temperaturas.
2. Mezclar y mezclar
Luego, los polvos metálicos se pueden mezclar con elementos de aleación u otros polvos para lograr la composición química deseada. Se pueden incluir aditivos tales como lubricantes o aglutinantes para mejorar las propiedades de prensado y sinterización. Esta mezcla asegura una distribución uniforme de los componentes en todo el lote.
3. Compactación
Luego, el polvo mezclado se compacta hasta darle la forma deseada, un proceso que generalmente se realiza a temperatura ambiente utilizando prensas de alta presión. El polvo se carga en una matriz y se comprime, lo que hace que las partículas de polvo se deformen y se entrelacen, formando un compacto coherente, aunque todavía poroso, llamado "parte verde".
4. Sinterización
La sinterización es un proceso de tratamiento térmico que une las partículas compactadas a una temperatura inferior al punto de fusión del metal base. Durante la sinterización, las partículas se unen mediante procesos de difusión, lo que reduce significativamente la porosidad del material y mejora su resistencia, densidad y otras propiedades. La atmósfera dentro del horno de sinterización se controla cuidadosamente para evitar la oxidación y facilitar la eliminación de cualquier resto de lubricantes o aglutinantes.
5. Operaciones posteriores a la sinterización
Después de la sinterización, el material puede pasar por varios pasos de posprocesamiento para alcanzar las especificaciones finales. Estos pueden incluir:
Operaciones secundarias: Como mecanizado, acuñación o infiltración con otros materiales para mejorar la densidad o las propiedades mecánicas.
Tratamientos térmicos: Incluyendo recocido, templado y revenido para modificar la microestructura del material y mejorar sus propiedades mecánicas.
Tratamientos superficiales: Para mejorar la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste o las cualidades estéticas.
La producción de acero en polvo permite la fabricación de materiales con propiedades adaptadas a aplicaciones específicas, como aceros para herramientas de alta velocidad, aceros inoxidables y superaleaciones. La fina microestructura lograda a través de este proceso da como resultado una tenacidad superior, resistencia al desgaste y la capacidad de incorporar altos niveles de elementos de aleación, lo que hace que el acero pulvimetalúrgico sea particularmente valioso para aplicaciones de alto rendimiento en las industrias automotriz, aeroespacial, de fabricación de herramientas y electrónica. .
Créditos: Boehler Edestahl.
Acero Elmax: Conocido por su alta resistencia al desgaste y capacidad para mantener un borde afilado.
CPM S30V: Una opción popular para cuchillos de cocina y exteriores de alta gama, famosa por su equilibrio entre dureza, retención de bordes y resistencia a la corrosión.
Acero M390: Muy apreciado por su excelente resistencia al desgaste y retención de bordes, lo que lo hace ideal para cuchillos de primera calidad.
Acero Vanax: Ofrece excepcional resistencia a la corrosión y dureza, adecuado para entornos exigentes.
El acero en polvo encuentra su aplicación en diversas herramientas y cuchillas de alto rendimiento:
Cuchillos de cocina: Los cuchillos de cocina de acero en polvo son famosos por su filo y durabilidad.
Cuchillos de caza: La dureza y retención de los bordes del acero en polvo lo hacen perfecto para cuchillos de exterior y caza.
Cuchillos EDC (Everyday Carry): Para aquellos que exigen confiabilidad, los cuchillos EDC de acero en polvo brindan un rendimiento excepcional.
Acero inoxidable: Si bien las acero inoxidable ofrece buena resistencia a la corrosión, los aceros en polvo normalmente lo superan en dureza, retención de bordes y resistencia al desgaste.
Acero carbono: Conocido por la nitidez de sus bordes, acero carbono Carece de la resistencia a la corrosión y la microestructura uniforme del acero en polvo.
Los mejores productos de acero en polvo
Cuchillos: Los cuchillos de acero en polvo de mejor calidad suelen incluir aceros Elmax, CPM S30V o M390, conocidos por sus propiedades superiores.
Herramientas: Las herramientas de alta velocidad y los componentes industriales fabricados con acero en polvo se benefician de su durabilidad y resistencia al desgaste.
Los usuarios de productos de acero en polvo frecuentemente reportan un mejor desempeño, incluyendo mayor duración. nitidez en cuchillos y mayor durabilidad en herramientas. El exclusivo proceso de fabricación del acero pulvimetalúrgico no solo garantiza la uniformidad entre piezas, sino que también permite la producción de metales con propiedades especializadas adaptadas a necesidades específicas.
El acero en polvo redefine los estándares de los materiales de alto rendimiento con su tenacidad, resistencia al desgaste y retención de bordes superiores. Desde cuchillos de cocina hasta cuchillos de caza y herramientas industriales, las aplicaciones de este acero son amplias y satisfacen las necesidades tanto profesionales como cotidianas. A medida que avanza la tecnología, la variedad y calidad de los productos de acero en polvo continúan creciendo, ofreciendo opciones mejoradas para los usuarios que buscan lo último en rendimiento de materiales.
Autor: Aleks Nemtčev | Conéctate conmigo en LinkedIn
Referencias:
APMI Internacional – Metalurgia de Polvos Curso de autoaprendizaje.
Metalurgia de polvos - Wikipedia .
Aceros inoxidables PM Sociedad Americana de Materiales
¿Cómo puedo obtener los precios en Chile para evaluar su uso?
Hola, espero que todo vaya bien con tu trabajo. Encontré tu página mientras buscaba acero en polvo para hacer espadas y esperaba que pudieras ayudarme. Estoy pensando en hacerme fabricar una espada y solicito tus recomendaciones.
Estoy buscando un acero que sea duradero, muy resistente al desgaste, que mantenga un filo afilado y que sea difícil de desafilar. Al mismo tiempo, debe ser flexible y tener una excelente tenacidad para minimizar el riesgo de rotura.
Si combinar diferentes tipos de acero lograra mejores resultados, ¿podría sugerirnos cuáles utilizar?
Gracias de antemano por su tiempo y orientación.
Respetuosamente
Hola,
Gracias por su consulta. Para una espada que equilibre durabilidad, resistencia al desgaste, retención del filo y dureza, los aceros de metalurgia en polvo son una excelente opción. Recomiendo considerar CPM 3V o CPM S35VN.
CPM 3V: Conocido por su excepcional dureza y resistencia al desgaste, lo que lo hace adecuado para espadas que requieren flexibilidad y menor riesgo de rotura.
CPM S35VN: ofrece una combinación de alta resistencia al desgaste y retención de filo manteniendo una buena tenacidad, aunque es ligeramente menos flexible que el 3V.
Para la soldadura de patrones o la combinación de aceros, la combinación de un núcleo resistente como el 15N20 con un acero con alto contenido de carbono como el 1084 o el 1095 puede mejorar el rendimiento del filo y el atractivo visual. El tratamiento térmico adecuado es fundamental para lograr el equilibrio deseado de dureza y tenacidad.
Gran informe, gracias! Soy un chef.