Acero S35VN: propiedades y aplicaciones clave explicadas

El acero S35VN, también conocido como CPM S35VN, es un grado de acero inoxidable de alto rendimiento que se clasifica como acero inoxidable martensítico. Se clasifica principalmente como un acero de aleación con contenido medio de carbono, destacando por su excelente equilibrio entre tenacidad, resistencia al desgaste y a la corrosión. Los elementos de aleación clave del S35VN incluyen carbono (C), cromo (Cr), vanadio (V) y molibdeno (Mo), cada uno de los cuales contribuye significativamente a sus propiedades generales.

Descripción general completa

El acero S35VN es un producto del proceso de Metalurgia de Partículas en Crisol (CPM), que mejora su microestructura y propiedades mecánicas en comparación con los métodos tradicionales de fabricación de acero. La adición de vanadio mejora la resistencia al desgaste y la tenacidad, mientras que el cromo proporciona resistencia a la corrosión y contribuye a la formación de una estructura martensítica dura tras el tratamiento térmico. El molibdeno mejora aún más la resistencia del acero y su resistencia a la corrosión por picaduras.

Las características más significativas del S35VN incluyen:

• Alta resistencia al desgaste : ideal para aplicaciones que requieren durabilidad y longevidad.
• Buena tenacidad : ofrece resistencia al astillado y al agrietamiento, lo que lo hace adecuado para aplicaciones exigentes.
• Resistencia a la corrosión : funciona bien en diversos entornos, incluidas condiciones húmedas y corrosivas.

Ventajas y limitaciones

Ventajas	Contras
Excelente retención de bordes	Más difícil de afilar en comparación con aceros más blandos
Buena resistencia a la corrosión	Mayor coste en comparación con los aceros inoxidables estándar.
Mayor dureza	Requiere un tratamiento térmico cuidadoso para lograr propiedades óptimas.

El S35VN ha ganado popularidad en la industria de la cuchillería y en aplicaciones de herramientas de alto rendimiento gracias a su combinación única de propiedades. Su importancia histórica radica en su desarrollo como una mejora del anterior acero CPM S30V, solucionando algunas de las limitaciones de este grado.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	S35VN	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 440C con tenacidad mejorada
AISI/SAE	S35VN	EE.UU	Versión mejorada del S30V con mayor dureza.
ASTM	A240	EE.UU	Especificación estándar para placas de acero inoxidable
JIS	SUS440C	Japón	Propiedades similares pero con diferentes requisitos de tratamiento térmico.

Si bien el S35VN a menudo se compara con otros aceros inoxidables como AISI 440C y S30V, es fundamental tener en cuenta que la composición única del S35VN ofrece una mayor tenacidad y retención de filo, lo que lo convierte en una opción preferida para aplicaciones de alto rendimiento.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	1,40 - 1,50
Cr (cromo)	14.00 - 15.00
V (vanadio)	3.00 - 3.50
Mo (molibdeno)	1.00 - 1.50
Mn (manganeso)	0,50 máximo
Si (silicio)	0,50 máximo
P (Fósforo)	0,03 máximo
S (Azufre)	0,03 máximo

La función principal de los elementos de aleación clave en S35VN incluye:

• Carbono : Aumenta la dureza y la resistencia mediante la formación de carburos.
• Cromo : Mejora la resistencia a la corrosión y contribuye a la formación de una estructura martensítica dura.
• Vanadio : Mejora la resistencia al desgaste y la tenacidad al refinar la estructura del grano.
• Molibdeno : mejora la resistencia y la fuerza contra la corrosión por picaduras.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Condición/Temperamento	Temperatura de prueba	Valor/rango típico (unidades métricas - SI)	Valor/rango típico (unidades imperiales)	Norma de referencia para el método de prueba
Resistencia a la tracción	Templado y revenido	Temperatura ambiente	1.200 - 1.300 MPa	174 - 188 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Templado y revenido	Temperatura ambiente	1.100 - 1.200 MPa	160 - 174 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Templado y revenido	Temperatura ambiente	5 - 7%	5 - 7%	ASTM E8
Dureza	Templado y revenido	Temperatura ambiente	58 - 62 HRC	58 - 62 HRC	ASTM E18
Resistencia al impacto	Templado y revenido	-20°C	50 - 60 J	37 - 44 pies-lbf	ASTM E23

La combinación de estas propiedades mecánicas hace que el acero S35VN sea especialmente adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y tenacidad, como hojas de cuchillos y herramientas de corte. Su alto límite elástico y de tracción garantizan la integridad estructural bajo carga mecánica, mientras que su dureza proporciona una excelente resistencia al desgaste.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (Unidades métricas - SI)	Valor (Unidades Imperiales)
Densidad	Temperatura ambiente	7,75 g/cm³	0,28 lb/pulgada³
Punto de fusión	-	1.400 - 1.500 °C	2552 - 2732 °F
Conductividad térmica	Temperatura ambiente	25 W/m·K	14,5 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F)
Capacidad calorífica específica	Temperatura ambiente	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	Temperatura ambiente	0,5 µΩ·m	0,5 µΩ·pulgada
Coeficiente de expansión térmica	Temperatura ambiente	11,5 x 10⁻⁶ /K	6,4 x 10⁻⁶ /°F

La importancia práctica de las propiedades físicas clave para S35VN incluye:

• Densidad : Afecta el peso y el equilibrio de las herramientas y cuchillos, lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde el peso es un factor importante.
• Conductividad térmica : importante para aplicaciones que involucran procesos de tratamiento térmico, garantizando un calentamiento y enfriamiento uniformes.
• Coeficiente de expansión térmica : crítico para aplicaciones donde es necesaria la estabilidad dimensional bajo cambios de temperatura.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3,5%	25 °C/77 °F	Bien	Riesgo de corrosión por picaduras
Ácidos (sulfúricos)	10%	25 °C/77 °F	Justo	Susceptible a la corrosión localizada
Soluciones alcalinas	10%	25 °C/77 °F	Bien	Generalmente resistente
Atmosférico	-	-	Excelente	Funciona bien en ambientes húmedos.

El S35VN presenta una buena resistencia a la corrosión en diversos entornos, incluyendo condiciones atmosféricas, cloruros y soluciones alcalinas. Sin embargo, es susceptible a la corrosión por picaduras en entornos ricos en cloruros, una preocupación común en los aceros inoxidables. En comparación con otros grados como AISI 440C y S30V, el S35VN ofrece mayor tenacidad y resistencia al astillamiento, lo que lo convierte en una mejor opción para aplicaciones donde la resistencia a la corrosión y el rendimiento mecánico son cruciales.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	300°C	572°F	Adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
Temperatura máxima de servicio intermitente	400°C	752°F	Puede soportar exposición a corto plazo a temperaturas más altas.
Temperatura de escala	600°C	1112 °F	Comienza a perder propiedades a temperaturas elevadas.

A temperaturas elevadas, el S35VN mantiene bien sus propiedades mecánicas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que pueden experimentar ciclos térmicos. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas superiores a 300 °C puede reducir la dureza y la resistencia, lo que requiere una cuidadosa consideración en aplicaciones de alta temperatura.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
TIG	ER 316L	Argón	Requiere precalentamiento para evitar el agrietamiento.
MIG	ER 308L	Argón/CO2	Se recomienda un tratamiento térmico posterior a la soldadura.

El S35VN se puede soldar con métodos convencionales, pero se debe tener cuidado para evitar el agrietamiento debido a su alto contenido de carbono. El precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura pueden ayudar a mitigar estos problemas, garantizando así la integridad de la soldadura.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	S35VN	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	60%	100%	Más difícil de mecanizar que los aceros más blandos
Velocidad de corte típica (torneado)	30-40 m/min	60-80 m/min	Utilice herramientas de carburo para obtener mejores resultados

El mecanizado de S35VN requiere herramientas y técnicas especializadas debido a su dureza. Se recomiendan herramientas de carburo, y velocidades de corte más lentas pueden ayudar a lograr mejores acabados superficiales.

Formabilidad

El S35VN no es especialmente adecuado para procesos de conformado extensivos debido a su alta dureza y resistencia. El conformado en frío es posible, pero puede provocar endurecimiento por acritud, lo que requiere un control cuidadoso de los radios de curvatura y las técnicas de conformado.

Tratamiento térmico

Proceso de tratamiento	Rango de temperatura (°C/°F)	Tiempo típico de remojo	Método de enfriamiento	Propósito principal / Resultado esperado
Recocido	1000 - 1100 °C / 1832 - 2012 °F	1-2 horas	Aire fresco	Reducir la dureza, mejorar la maquinabilidad
Temple	1050 - 1100 °C / 1922 - 2012 °F	30 minutos	Aceite o aire	Conseguir dureza y resistencia
Templado	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Aire fresco	Reduce la fragilidad, mejora la tenacidad.

Los procesos de tratamiento térmico del S35VN incluyen austenización, temple y revenido para lograr el equilibrio deseado de dureza y tenacidad. Las transformaciones metalúrgicas durante estos tratamientos afectan significativamente la microestructura, dando como resultado una fina distribución de carburos que mejora la resistencia al desgaste.

Aplicaciones típicas y usos finales

Industria/Sector	Ejemplo de aplicación específica	Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación	Motivo de la selección (breve)
Fabricación de cuchillos	Cuchillos de cocina de alta gama	Alta resistencia al desgaste, retención de bordes.	Preferido para cubiertos de primera calidad
Estampación	Herramientas de corte	Dureza, tenacidad	Adecuado para aplicaciones de mecanizado exigentes.
Dispositivos médicos	instrumentos quirúrgicos	Resistencia a la corrosión, resistencia	Esencial para entornos estériles

Otras aplicaciones incluyen:

• • Componentes aeroespaciales
• • Piezas de automóvil
• • Maquinaria industrial

Se elige S35VN para estas aplicaciones debido a su combinación única de propiedades, particularmente su capacidad para mantener bordes afilados y resistir el desgaste en entornos exigentes.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	S35VN	AISI 440C	S30V	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Alta resistencia, tenacidad.	Alta dureza	Buena retención de bordes	S35VN ofrece un equilibrio entre dureza y resistencia al desgaste.
Aspecto clave de la corrosión	Buena resistencia	Resistencia moderada	Buena resistencia	El S35VN funciona mejor en ambientes húmedos
Soldabilidad	Moderado	Pobre	Moderado	Requiere cuidado para evitar grietas.
Maquinabilidad	Desafiante	Fácil	Moderado	S35VN necesita herramientas especializadas
Formabilidad	Limitado	Moderado	Limitado	No es ideal para formaciones extensas.
Costo relativo aproximado	Más alto	Moderado	Más alto	El costo refleja los beneficios del rendimiento
Disponibilidad típica	Moderado	Alto	Alto	S35VN es menos común que 440C

Al seleccionar S35VN, se deben considerar su rentabilidad, disponibilidad y los requisitos específicos de la aplicación. Si bien puede ser más caro que algunas alternativas, su rendimiento superior en retención de filo y tenacidad suele justificar la inversión. Además, su disponibilidad puede variar, por lo que es fundamental abastecerse con proveedores de confianza para garantizar una calidad constante.

En resumen, el acero S35VN destaca por ser un material versátil y de alto rendimiento, especialmente adecuado para aplicaciones que exigen una combinación de resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión. Sus propiedades únicas, derivadas de su composición y procesamiento, lo convierten en la opción preferida en diversas industrias, especialmente en la fabricación de cuchillos y herramientas de alta gama.