Interpretación de microestructuras del acero de herramientas de alta aleación
En general, el acero de alta aleación tiene las mismas fases estructurales que las aleaciones normales de hierro y carbono: ferrita, perlita, martensita y austenita. Sin embargo, la solución sólida puede absorber cierta cantidad de elementos aleados.
Distribución de carbono El carbono forma carburos complejos con algunos elementos de aleación como: cromo, tungsteno y vanadio. Además, la solubilidad del carbono en el hierro cambia.
- Al añadir elementos de aleación como silicio, cromo, tungsteno, molibdeno o vanadio aumenta el área alfa del diagrama de equilibrio entre el hierro y el carbono.
- Al añadir níquel y manganeso se amplía el área gamma.
Estas características influyen en el diagrama TTT (temperatura, tiempo, transformación de anemia), que es vital en el tratamiento térmico del acero de herramientas de alta aleación.
La distribución homogénea de carburos en el acero de herramientas de alta aleación se puede mejorar mediante un proceso metalúrgico de polvo y el posterior prensado isostático en caliente. El resultado es un acero homogéneo, sin segregación, especialmente indicado para geometrías de herramientas atípicas cuya fabricación mecánica resulta muy cara.
Fig. 7: Distribución de carburos en acero de producción convencional 
Fig. 8: Distribución de carburos en acero producido con metalurgia de polvos Acero de herramientas de alta aleación para trabajo en frío La estructura primaria del acero de herramientas para trabajo en frío es la ledeburita. Su estructura tosca se transforma mediante enrollado en caliente o forjado en una matriz ferrítica-perlítica con grandes carburos primarios. Le sigue un proceso completo de recocido que ayuda a dar forma a los carburos finos secundarios.
Fig. 9: Acero de herramientas para trabajo en frío tras termoformación inicial, en ligero contraste mediante un breve pulido de óxido final, con grandes carburos primarios en matriz ferrítica-perlítica (ampliación: 200x) 
Fig. 10: Acero de herramientas para trabajo en frío tras previo tratamiento térmico, con carburos secundarios finamente dispersos y pequeños carburos blancos (ampliación: 200x) Acero de herramientas de alta aleación para trabajo en caliente Acero de herramientas para trabajo en caliente con tratamiento térmico completo, con matriz martensítica templada y perlita globular muy fina. Una composición química irregular puede desencadenar problemas de corrosión. Por lo tanto, es importante que la segregación de la estructura primaria sea lo más homogénea posible durante el tratamiento térmico.
Fig. 11: Acero de herramientas para trabajo en caliente con segregación visible (ampliación: 100x) Acero en molde de plástico El acero en molde de plástico es una herramienta resistente a la corrosión que muestra una martensita "amorfa" con carburos antes del tratamiento térmico. Tras el recocido, muestra carburos finamente dispersos.
Fig. 12: Acero en molde de plástico sometido a ataque con reactivo picral al 5 %, martensita amorfa con carburos primarios visibles (ampliación: 100x) 
Fig. 13: Acero en molde de plástico tras recocido con carburos finamente dispersos (ampliación: 500x)
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