Aleaciones de acero SK5: Propiedades y aplicaciones

El acero SK5 está considerado como uno de los mejores tipos de acero con alto contenido en carbono. Es muy apreciado tanto por profesionales como por aficionados por su gran dureza y su gran resistencia al desgaste, una característica que resulta vital en la fabricación de herramientas de corte en cualquier industria y también en la elaboración de cuchillas duraderas. A continuación exploraremos qué es el acero SK5 y las propiedades que posee.

Visión general del acero al carbono

El acero al carbono es una serie de aceros aleados principalmente con carbono. El contenido de carbono oscila entre 0,05% y 1%. A medida que aumenta el contenido de carbono, el acero suele tener mayor resistencia y menor ductilidad. También contiene otros elementos como manganeso, silicio, cromo, etc. Estos elementos tendrán un cierto impacto en el rendimiento del acero al carbono. Los aceros al carbono se clasifican en tres categorías principales en función de su contenido de carbono: acero con bajo contenido de carbono, acero con contenido medio de carbono y acero con alto contenido de carbono.

Acero bajo en carbono

El acero con bajo contenido en carbono es un acero con un contenido en carbono inferior a 0,3%. Es el grado más común de acero al carbono. Los aceros con bajo contenido en carbono son blandos y dúctiles, por lo que son fáciles de soldar. No puede someterse a tratamiento térmico debido a su bajo contenido en carbono.

Grados típ: A36, 1018, 1020

Acero medio carbono

El acero de bajo contenido en carbono es aquel cuyo contenido en carbono oscila entre 0,3% y 0,5%. El acero con un contenido medio de carbono logra un equilibrio entre resistencia y ductilidad. Ofrece mayor resistencia y dureza que el acero bajo en carbono. A menudo se trata térmicamente para mejorar su resistencia.

Grados típicos: 1045, 1060, 1040

Acero con alto contenido en carbono

Los aceros con bajo contenido en carbono son aceros con un contenido en carbono superior a 0,6%-1,0%. Los aceros con alto contenido en carbono son los más duros y resistentes al desgaste, por lo que son ideales para muelles, herramientas de filo y alambres de alta resistencia. Sin embargo, son menos dúctiles y difíciles de soldar. Pueden tratarse térmicamente para mejorar su resistencia.

Grados típ: SK2, SK4, SK5

Tabla 1. Resumen de las propiedades de las calidades de acero al carbono

Propiedades	Acero bajo en carbono	Acero medio carbono	Acero con alto contenido en carbono
Contenido en carbono	Menos de 0,3%	0.3% – 0.5%	0.6% – 1.0%
Resistencia a la tracción, MPA	240 – 2450	450 – 2730	1100 – 3200
Límite elástico, MPa	140 – 2400	230 – 1740	890 – 3400
Alargamiento a la rotura, %	3% – 48%	3% – 34%	10% – 20%
Dureza, HB	86- 550	126 – 578	450 – 650
Densidad, g/cm³	7.75-8.08	7.75-7.89	7.54-8.26
Tratamiento térmico	No disponible	Disponible	Disponible

¿Qué es el acero SK5?

SK5 es un tipo de acero de alto contenido en carbono con un contenido en carbono de entre 0,8% y 0,9%. Es un grado que se utiliza comúnmente en Japón, SK85 es el nombre de la nueva norma JIS G4401 para reemplazarlo, que es equivalente a la 1085 en AISI. A pesar del hierro y el carbono, el acero SK5 está compuesto por elementos de 0,35% Si, 0,5-0,8% Mn, 0,03% y 0,003% S. Estos elementos también desempeñan un papel en el rendimiento del acero SK5.

Tabla 2. Referencias transfronterizas del acero SK5

Japón	US	UE	Alemania	REINO UNIDO	China
JIS	AISI/SAE	ISO, EN	DIN	BS	GB/T
SK5	1085	TC90, TC80	C89W1	060A81	1298

Propiedades del acero SK5

El acero SK5 es un acero con un alto contenido en carbono, por lo que tiene una gran resistencia y dureza y es adecuado para fabricar piezas que se utilizan en entornos de alta resistencia. Además de su elevada dureza, el acero SK5 también contiene cierta cantidad de manganeso, que mejora su tenacidad y durabilidad. El SK5 puede someterse a tratamiento térmico para mejorar sus prestaciones. Por ejemplo, la dureza y la resistencia al desgaste del acero SK5 mejorarán después del temple.

Tabla 3. Propiedades del acero SK5

Propiedades	Valor
Resistencia a la tracción, MPa	460-625
Alargamiento a la rotura, %	≤25
Dureza, HV	150-190
Densidad, g/cm3	7.84
Conductividad térmica, W/m・K	50.2
Resistencia eléctrica, μΩ-m	0.18

SK5 frente a otros aceros

En comparación con los aceros con bajo contenido en carbono, el SK5 ofrece una dureza y resistencia mucho mayores, pero también puede ser más quebradizo. El acero SK5 no es tan resistente a la corrosión como el acero inoxidable. Sabemos que el acero con un contenido de cromo superior a 10,5% es inoxidable, pero el contenido de cromo del SK5 es sólo de unos 0,1%, por lo que se oxidará.

SK2, SK4 y SK5 son todos tipos de acero con alto contenido de carbono, y su principal diferencia radica en el contenido de carbono.

Acero SK2 vs SK5

El SK2 es un tipo de acero con alto contenido en carbono que oscila entre 1,15% y 1,25%. El contenido en carbono del SK2 es superior al del SK5, lo que lo convierte en un metal más duro. He aquí una comparación entre el SK2 y el SK5:

Tabla 4. Comparación de las propiedades de los aceros SK2 y SK5

Propiedad	Acero SK2	Acero SK5
Contenido de carbono, %	1.15 – 1.25	0.8 – 0.9
Dureza, HV	170-210	150-190
Resistencia a la tracción, MPa	520 – 685	460-625

Acero SK4 vs SK5

SK4 es otro acero de alto contenido en carbono, con un contenido de carbono entre 0,90% y 1,0%. Su contenido de carbono está entre SK2 y SK5. Como resultado, su resistencia al desgaste y su dureza son también un compromiso entre SK2 y SK5. He aquí una comparación entre SK2 y SK5:

Tabla 5. Comparación de las propiedades de los aceros SK4 y SK5

Propiedad	Acero SK4	Acero SK5
Contenido de carbono, %	0.90 – 1.00	0.8 – 0.9
Dureza, HV	160-200	150-190
Resistencia a la tracción, MPa	490 – 645	460-625

Acero SK5 vs D2

El acero D2 es un acero con un mayor contenido de carbono entre 1,4% y 1,60%, lo que mejora su dureza, resistencia al desgaste y retención del filo, haciéndolo ideal para herramientas de alto rendimiento sometidas a un uso intensivo, como herramientas de corte, troqueles y moldes.

Tabla 6. Comparación de las propiedades de los aceros SK5 y D2

Propiedad	Acero D2	Acero SK5
Contenido de carbono, %	1.4 – 1.6	0.8 – 0.9
Contenido de cromo, %	12%	0.5%
Dureza, HRC	66-62	50-58

Como se muestra en la tabla, el alto contenido en cromo del acero D2 12% contribuye significativamente a su excelente resistencia a la corrosión, por lo que el D2 es menos propenso a oxidarse. El mayor contenido de carbono hace que el D2 mantenga el filo mucho más tiempo.

Ventajas de utilizar acero SK5

El acero SK5 ofrece varias ventajas clave:

Retención de bordes: SK5 mantiene un filo impresionante, con un contenido de carbono de 0,8-0,9%, lo que lo convierte en un acero muy duro con una excelente retención del filo.

Resistencia al desgaste: Excelente resistencia al desgaste gracias a los finos granos y carburos de carbono.

Dureza: El acero SK5 es un acero duro con gran resistencia al impacto, este acero tiene un buen equilibrio entre dureza y tenacidad a expensas de la resistencia a la corrosión (no se puede tener un acero resistente a la corrosión, de alta dureza y alta tenacidad al mismo tiempo).

Rentabilidad: Aunque ofrece un alto rendimiento, el acero SK5 es una opción relativamente rentable en comparación con otros aceros de alta aleación.

Aplicaciones del acero SK5

Con su clasificación como acero de alto contenido en carbono, el acero SK5 presenta varias ventajas considerables. Las características más destacadas del acero SK5 son su elevada dureza y resistencia, que lo hacen más adecuado para ocasiones que requieren resistencia al desgaste y cargas de alta intensidad. Su resistencia a la corrosión es relativamente pobre; sin embargo, la corrosión puede mejorarse eficazmente con un tratamiento superficial o un revestimiento de protección. El acero SK5 se ha aplicado mucho en muchas industrias:

Automoción

El acero SK5 se utiliza en la fabricación de algunas piezas importantes en la industria del automóvil, como engranajes, ejes de transmisión y piezas del sistema de suspensión. Debido a la alta resistencia y la buena resistencia al desgaste del acero SK5, estas piezas pueden soportar el desgaste con una gran carga y un uso prolongado, lo que prolongará la vida útil de las piezas de automoción y mejorará el rendimiento del vehículo en general.

Herramientas

El acero SK5 se ha utilizado ampliamente en la fabricación de herramientas, especialmente para cuchillos y navajas. La gran dureza y resistencia al desgaste del acero SK5 hacen que los filos de estas herramientas puedan durar afilados durante un uso prolongado y alargar su vida útil: hojas de tijeras comunes, maquinillas de afeitar, herramientas de jardinería, etc.

Electrodomésticos

El acero SK5 se utiliza en la industria de electrodomésticos para la fabricación de algunas piezas de alta resistencia, como cuchillas de corte y piezas de transmisión de herramientas eléctricas. Su resistencia al desgaste y su gran resistencia a la fatiga permiten que las piezas fabricadas con acero SK5 se mantengan en buen estado de funcionamiento en condiciones de uso de alta intensidad.

Fabricación

El acero SK5 se utiliza ampliamente en la fabricación de todo tipo de máquinas-herramienta, herramientas de corte y matrices de estampación en la producción en serie. Por ejemplo, las herramientas de corte y las matrices de estampación de producción a gran escala fabricadas con acero SK5 pueden soportar una larga vida útil y estabilidad en condiciones de trabajo con cargas elevadas.

El acero SK5 se utiliza en la fabricación de engranajes, rodamientos y accesorios mecánicos de alta precisión en el campo de la maquinaria de precisión. Estos componentes tienen que soportar cargas de gran resistencia y mantener una alta precisión. El acero SK5 puede garantizar el funcionamiento eficaz de los equipos en entornos tan severos.

Conclusión

Lo que distingue al acero SK5 es su composición única, que suele incluir un contenido de carbono que oscila entre 0,8% y 0,9%. Este alto contenido de carbono no sólo aumenta su dureza, sino que también le permite mantener el filo durante más tiempo que muchos otros tipos de acero. Puede confiar en el acero SK5 durante años de uso, ya sea en herramientas o productos, sin renunciar a su rendimiento. Su historial dice mucho de sus capacidades, lo que lo convierte en un material muy importante en la caja de herramientas de cualquier artesano serio.