Cromo-molibdeno (también llamado cromo molibdeno, cromo molibdeno o Cr-Mo) y cromo-vanadio (también llamado cromo vanadio o Cr-V) son los nombres de dos familias de aleaciones de acero utilizadas en la fabricación de herramientas manuales. ¿Cuál es mejor? Cuando se fabrican y tratan térmicamente de forma adecuada, son químicamente casi idénticas y su rendimiento es similar.

¿Qué es el acero?

El acero es, en peso, principalmente hierro (a menudo 90% o más) con pequeñas cantidades de carbono (normalmente de 0,1% a 2%) y a veces elementos de aleación mezclados. Sin tratamiento térmico y sin elementos de aleación, el acero es demasiado blando para las mejores herramientas manuales. Mezclando elementos de aleación y sometiendo la mezcla a altas temperaturas para modificar su dureza, podemos modificar propiedades mecánicas como la dureza, la resistencia, la tenacidad y la ductilidad.

Sin embargo, incluso en las mejores circunstancias, algunas de estas propiedades implican compensaciones. Por ejemplo, un acero extremadamente duro será fuerte, pero también quebradizo. En lugar de deformarse elásticamente y recuperarse cuando se elimina la tensión, el acero duro tiende a romperse cuando se somete a una gran tensión.

Algunas propiedades comunes del acero son las siguientes:

• Dureza: resistencia de un material al desgaste y al rayado.
• Resistencia: capacidad de un material de someterse a esfuerzos sin deformarse permanentemente.
• Ductilidad: capacidad de un material de deformarse permanentemente bajo tensión antes de romperse.
• Dureza: combinación de resistencia y ductilidad de un material que le permite absorber energía sin romperse.

Tratamiento térmico

El tratamiento térmico consiste en elevar la temperatura del acero y enfriarlo en pasos precisos y controlados para cambiar su estructura interna. A nivel microscópico, el acero está formado por pequeños granos, que son grupos de átomos de metal dispuestos en cristales.

El tratamiento térmico puede alterar tanto el tamaño del grano como la disposición geométrica de los átomos en el acero. Los distintos tamaños y disposiciones de los granos reaccionan de forma diferente a la tensión. Por ejemplo, los granos más grandes se deslizan entre sí con más facilidad, lo que hace que el acero sea más blando que si tuviera más granos pequeños para resistir mejor el movimiento.

El tratamiento térmico también puede cambiar la disposición de los átomos. Los científicos han dado nombres a diferentes disposiciones geométricas, como "austenita", "ferrita" y "martensita". Una misma aleación de acero tiene propiedades diferentes según la disposición de los átomos.

Elementos de aleación

El acero compuesto sólo de hierro y carbono se llama "acero al carbono". No se considera un acero aleado. El acero bajo en carbono, que tiene muy poco carbono, es débil y no responde bien al tratamiento térmico. El acero con alto contenido en carbono también empieza siendo débil, pero puede convertirse en un acero fuerte y quebradizo mediante tratamiento térmico.

Los elementos de aleación pueden añadirse al hierro y al carbono para producir aceros con combinaciones deseables de propiedades mecánicas para aplicaciones específicas. Los elementos de aleación más comunes son el boro, el cromo, el manganeso, el molibdeno, el níquel y el vanadio.

He aquí algunas propiedades afectadas por estos elementos:

• Boro: facilita el endurecimiento del acero.
• Cromo: hace que el acero sea más fuerte, más duro y más fácil de endurecer; aumenta la resistencia a la corrosión. En altas concentraciones, produce "acero inoxidable", muy resistente a la corrosión.
• Manganeso: mejora el tratamiento del acero limitando la oxidación.
• Molibdeno: hace que el acero sea más fuerte, más duro y más fácil de endurecer. Aumenta la tenacidad a alta resistencia.
• Níquel: aumenta la tenacidad a alta resistencia. También aumenta la resistencia a la corrosión.
• Vanadio: aumenta la tenacidad a alta resistencia; reduce el tamaño del grano.

¿De qué acero deben ser las herramientas manuales?

Aunque el acero con alto contenido en carbono puede ser adecuado para herramientas manuales cuyo principal requisito sea una superficie dura, como algunas cuchillas, la mayoría de las herramientas manuales se benefician de una combinación de dureza, tenacidad y resistencia a la corrosión. Las aleaciones como el cromo-molibdeno y el cromo-vanadio son más eficaces que el acero con alto contenido en carbono para conseguir estas propiedades combinadas.

Cromo-molibdeno se refiere específicamente a una familia de aleaciones de acero que, cuando se utilizan para herramientas manuales, tienen una cantidad moderada de carbono (a menudo alrededor de 0,4% a 0,5%), alrededor de 1% de cromo, alrededor de 0,15% a 0,20% de molibdeno, y una serie de otros elementos de aleación. El nombre que le da la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) suele seguir el patrón 4XXX. Por ejemplo, el 4140 es un acero común al cromo-molibdeno con 0,40% de carbono, que es lo que indica el 40 en 4140.

Cromo-vanadio significa específicamente una familia de aleaciones de acero que, cuando se utilizan para herramientas manuales, tienen una cantidad moderada de carbono (a menudo alrededor de 0,4% a 0,5%), alrededor de 1% de cromo, alrededor de 0,15% - 0,20% de vanadio, y una gama de otros elementos de aleación. El nombre SAE suele seguir el patrón 6XXX. Por ejemplo, 6150 es un acero común al cromo-vanadio con 0,50% de carbono, que es lo que indica el 50 en 6150.

El cromo-molibdeno y el cromo-vanadio producidos con el mismo cuidado y templados a niveles similares tienen propiedades mecánicas muy parecidas. De hecho, son casi químicamente idénticos, siendo la principal diferencia mucho menos de 0,5% en peso en forma de molibdeno o vanadio. Por lo tanto, no podemos decir que sea mejor el cromo-molibdeno o el cromo-vanadio. Tanto el Cr-Mo como el Cr-V son una excelente elección para todos los usos normales de llaves, vasos manuales, vasos de impacto, carracas y otras herramientas similares. La diferencia metalúrgica entre Cr-Mo y Cr-V es insignificante en estas aplicaciones. En cambio, la consistencia del material, la geometría de la herramienta, la dureza a la que se calienta y el diseño y la aplicación del proceso de fabricación controlan las diferencias en la calidad de la herramienta manual.

A veces, las herramientas de Cr-Mo cuestan más que las de Cr-V y los usuarios quieren saber la razón. La diferencia de coste no suele deberse a que un acero sea mejor que el otro. Debido a las similares prestaciones intrínsecas del Cr-Mo y el Cr-V, el mayor coste de las herramientas de Cr-Mo parece ser una práctica de marketing difícil de justificar científicamente. Las percepciones se autocumplen, ya que los usuarios de herramientas a veces esperan ver ciertas aleaciones en determinadas herramientas. Las cadenas de suministro se construyen en torno a estas percepciones y esto puede hacer que una aleación de acero sea mucho más rentable que otra para un producto concreto.

¿Qué utiliza la UF?

En UF utilizamos, entre otras, aleaciones de las familias cromo-molibdeno y cromo-vanadio para fabricar nuestras herramientas. Una vez establecidas las cadenas de suministro en una industria, puede resultar más eficaz no variar los tipos de acero dentro de esas cadenas de suministro. Por ejemplo, en nuestras cadenas de suministro de EE.UU., el cromo-molibdeno 4140 es el más fácilmente disponible en la forma de chapa laminada que necesitamos para fabricar nuestras llaves angulares y el cromo-molibdeno niquelado 8650 es el más fácilmente disponible para fabricar nuestros destornilladores. Por razones similares, algunos de nuestros vasos de impacto y de accionamiento manual fabricados en Taiwán utilizan una aleación 4140 Cr-Mo y otros una aleación 50BV30 Cr-V. En todos estos casos, las aleaciones cumplen todas las especificaciones de rendimiento, y la elección se reduce a la dinámica de la cadena de suministro y al coste.

El método de fabricación también puede afectar a nuestra selección de materiales. Por ejemplo, la variante de cromo-vanadio denominada 50BV30 contiene boro y funciona mejor para algunas herramientas forjadas en frío. La adición de boro permite que el acero sea blando para forjar en frío y, después de forjado, muy endurecible mediante tratamiento térmico.

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