El inoxidable 420 en estado recocido se tornea y fresa entre 110 y 180 m/min con 0,2 mm/vuelta o 0,07 mm/diente, se taladra a 77-135 m/min y se rosca a 39-81 m/min. Es un inoxidable martensítico de unos 230 HB, más duro que el 304 pero mucho menos pegajoso: aquí el enemigo es la abrasión, no la adherencia. Si la pieza ya está templada, estos números no valen.
EN X20Cr13 / 1.4021 · AISI 420 · 230 HB · Grupo ISO M
Velocidad de corte y avance recomendados
| Operation | Vc (m/min) | Feed | Nota de taller |
|---|
| Turning | 110–180 | 0.2 mm/rev | 110-180 m/min con 0,2 mm/vuelta y plaquita con recubrimiento resistente a la abrasión; el desgaste dominante es el del flanco, así que vigila el ancho de la banda de desgaste y cambia por criterio de cota, no por rotura. |
| Milling | 110–180 | 0.07 mm/tooth | 110-180 m/min con 0,07 mm/diente. En moldes y cavidades, el fresado trocoidal mantiene constante el arco de contacto y evita los picos de temperatura que endurecen puntualmente la superficie y luego se comen la fresa de acabado. |
| Drilling | 77–135 | 0.11 mm/rev | 77-135 m/min con 0,11 mm/vuelta y refrigerante abundante; el 420 no atasca la broca como el 316, pero el margen de la broca se desgasta rápido por abrasión y el agujero empieza a salir corto de diámetro sin avisar. |
| Threading | 39–81 | 0.11 mm/rev | 39-81 m/min. Las roscas en 420 se hacen siempre en recocido: una vez templado a 50 HRC el macho no entra. Usa macho de corte de metal duro con buena lubricación y taladra al 65% de rosca efectiva. |
Valores de partida con metal duro recubierto en corte medio. Ajusta con la calculadora según herramienta, tipo de pasada y margen de seguridad.
Cómo se comporta al cortar
El 420 lleva alrededor de 13% de cromo y suficiente carbono para templar, de ahí su uso en cuchillería, moldes de inyección y ejes de bomba. En estado recocido, con 230 HB, la microestructura contiene carburos de cromo duros repartidos que actúan como pequeñas partículas abrasivas contra el flanco de la herramienta. La viruta es más corta y controlable que en los austeníticos y la tendencia a soldarse es mucho menor, pero la conductividad térmica sigue siendo baja y el calor se concentra en el filo. Un exceso de temperatura en la superficie puede llegar a endurecer localmente la pieza, que es exactamente lo que este acero sabe hacer.
Recocido o templado: dos materiales distintos
El 420 se suministra recocido, entre 200 y 240 HB, y se templa después hasta 48-54 HRC según aplicación. Los parámetros de esta página son para el estado recocido. Si la pieza ya está templada, estás en el terreno del mecanizado de acero duro: herramientas de CBN o cerámica, pasadas ligeras y velocidades diferentes. En moldes es habitual desbastar en blando, templar y luego dar el acabado con fresas de metal duro específicas para dureza, con penetraciones muy pequeñas. Confirma siempre el estado del material antes de cargar el programa: la diferencia entre 230 HB y 52 HRC no se arregla con el potenciómetro.
Desgaste abrasivo: el cromo se nota en el flanco
A diferencia de los austeníticos, en 420 la herramienta no muere por adherencia sino por abrasión pura. Los carburos de cromo repartidos en la matriz raspan el flanco de la plaquita de forma constante y previsible, lo cual tiene una ventaja: el desgaste es progresivo y se puede planificar por número de piezas. Recubrimientos duros, sustratos con buena resistencia al desgaste y velocidad en la mitad del rango, alrededor de 140 m/min, dan la vida más estable. Si te vas por encima de 180 m/min la temperatura sube y al desgaste abrasivo se le suma la deformación plástica del filo, que sí rompe de golpe.
Acabado en piezas de cuchillería y moldes
El 420 se usa donde el acabado superficial importa: cavidades de molde, hojas, ejes que luego se pulen. Trabaja con radio de punta adecuado al avance (para un Ra de 0,8 con radio 0,8 mm, unas 0,07 mm/vuelta), plaquita de filo pulido y una sola pasada de acabado sin repasos. Vigila la temperatura: un acabado a velocidad excesiva puede dejar una capa superficial afectada térmicamente que después se comporta de forma distinta al templar y aparece como manchas de dureza irregular. Refrigerante continuo, nunca intermitente, y herramienta nueva para la pasada final.
Consejos rápidos de taller
- Confirma si la pieza está recocida o templada antes de programar: son dos mundos distintos con el mismo nombre.
- En 420 el desgaste es abrasivo y progresivo, así que cambia herramienta por cuenta de piezas y no esperes a que rompa.
- Vigila el diámetro de los agujeros: el margen de la broca se desgasta y el taladro empieza a salir corto.
- Refrigerante continuo, nunca a golpes: el riego intermitente agrieta el filo por choque térmico en fresado.
- Haz todas las roscas en estado recocido; después del temple no hay macho que entre.
- Reserva plaquita nueva para la pasada de acabado en cavidades de molde; el filo desgastado deja la superficie afectada por calor.
Frequently Asked Questions (FAQ)
¿El 420 se mecaniza como el 304?
No. El 420 es martensítico: más duro (230 HB), menos pegajoso y con desgaste abrasivo en lugar de adherencia. Admite algo menos de velocidad que el 304 en torneado (110-180 frente a 120-200) pero bastante más en fresado, porque no endurece por deformación como los austeníticos.
¿Puedo mecanizar 420 ya templado con estos parámetros?
No. Estos valores son para el estado recocido a unos 230 HB. Templado a 48-54 HRC hay que pasar a herramientas de CBN o cerámica y pasadas muy ligeras, con la lógica del torneado duro.
¿Qué velocidad de corte uso en 420 con HSS?
Entre 39 y 63 m/min, un tercio del rango de metal duro, y solo en estado recocido. El HSS sufre mucho la abrasión de los carburos de cromo, así que espera vidas cortas y mantén el refrigerante continuo.
¿Por qué se me desgasta tan rápido la fresa en 420?
Por abrasión de los carburos de cromo, agravada si vas por encima de 180 m/min. Baja hacia 140 m/min, usa recubrimiento duro tipo AlTiN y trocoidal en cajeras para que el arco de contacto y la temperatura no se disparen en las esquinas.
¿El 420 se puede roscar con macho de laminación?
En recocido y con cuidado, sí, pero es un material poco dúctil comparado con un acero al carbono y la cresta puede salir agrietada. Para roscas de responsabilidad, macho de corte de metal duro o fresa de roscar dan un resultado más fiable.
Cutting speed and feed tables by material
These indicative tables help you choose a cutting speed for F-114 steel, stainless steel, cast iron or aluminium before fine-tuning with the calculator. The ranges depend on rigidity, coolant, depth of cut, tool grade, coating and the machine's real condition.
Cutting speed Vc ranges in m/min for HSS and carbide| Material | Lathe HSS Vc | Lathe carbide Vc | Milling HSS Vc | Milling carbide Vc | Technical note |
|---|
| Carbon steels (F-114 / C45 / 1.1191) | 20-35 m/min | 120-220 m/min | 18-30 m/min | 100-180 m/min | Reduce Vc for heavy roughing or parts with scale. |
| Alloyed and pre-treated steels | 12-25 m/min | 80-160 m/min | 10-22 m/min | 70-140 m/min | Use low values for high hardness or interrupted cuts. |
| Austenitic stainless steel (AISI 304 / 316) | 8-18 m/min | 70-150 m/min | 8-16 m/min | 60-130 m/min | Avoid rubbing; Maintain sufficient advance and stable cooling. |
| gray cast iron | 18-30 m/min | 120-250 m/min | 15-28 m/min | 100-220 m/min | Usually machined dry with suitable inserts. |
| Aluminium and non-ferrous alloys | 60-120 m/min | 300-800 m/min | 50-100 m/min | 250-700 m/min | Use a sharp edge, clear chips and avoid built-up edge. |
Feed per revolution and feed per tooth ranges by material| Material | Turning f | Milling fz | Drilling f |
|---|
| Carbon steels | 0.10-0.35 mm/vuelta | 0.03-0.12 mm/diente | 0.08-0.25 mm/vuelta |
| Stainless steel | 0.08-0.25 mm/vuelta | 0.025-0.10 mm/diente | 0.05-0.18 mm/vuelta |
| gray cast iron | 0.12-0.40 mm/vuelta | 0.04-0.16 mm/diente | 0.10-0.30 mm/vuelta |
| Aluminium | 0.12-0.50 mm/vuelta | 0.04-0.25 mm/diente | 0.10-0.35 mm/vuelta |
Use the low values for HSS, light machines, long parts or weak clamping. Use the high values with carbide, good chip evacuation, adequate coolant and a rigid machine.
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See Materials Catalog →Practical Guide: How to Calculate Cutting Parameters in Machining?
Success in chip-removal machining (whether on CNC or conventional machines) depends on choosing speeds and feeds correctly. Factors such as the workpiece material, the tool type (tungsten carbide, HSS) and the coolant define the working limits.
1. Turning: Cutting Speed (Vc) and RPM
In turning, the workpiece rotates and the tool advances linearly. To calculate the revolutions per minute (RPM) required from the cutting speed recommended by the insert manufacturer, the basic machining formula is used:
n = (Vc x 1000) / (pi x Dm)
Where Dm is the machined diameter in millimetres. Remember that in facing or taper cuts the diameter varies, which is why modern CNC lathes use the Constant Cutting Speed (G96) to adapt the RPM dynamically.
Related calculators: RPM in turning · Cutting speed in turning
2. Milling: Feed per Tooth (fz) and Feed Rate (F)
Unlike the lathe, on a milling machine it is the tool that rotates. When calculating feed, it is vital to distinguish between feed per revolution (fn) and feed per tooth (fz). The total table feed of the machine (F in mm/min) is obtained by multiplying the RPM (n) by the number of flutes or teeth of the cutter (z) and by the feed per tooth:
F = n x fz x z
Related calculators: Feed in milling · RPM in milling
3. Drilling and Tapping: Precision in the Pilot Hole
To run a drill bit made of carbide or high-speed steel, the feed is directly tied to the tool diameter to avoid deflection or breakage. In the case of rigid tapping , the machine feed is strictly governed by the thread pitch. Any error in synchronising RPM and feed will destroy the thread flank or snap the tap inside the part.
Related calculators: RPM in drilling · Synchronized feed in threading
4. Theoretical Roughness Calculation (Ra and Rz) in Finishing
What surface quality will your piece have? The finish or theoretical surface roughness in turning and milling operations depends on a direct relationship between the feed per revolution (f) and the tool nose radius (re). The formula to estimate the maximum roughness (Rz) is:
Rz = (f^2) / (8 x re) x 1000 micras
To achieve a low arithmetic mean roughness (Ra) — a mirror finish — you must reduce the feed or increase the insert nose radius, always making sure no vibration appears due to lack of machine rigidity.
Related calculators: Ra roughness in turning · Ra roughness in milling
Frequently Asked Questions about Cutting Parameters and Machining
What happens if the cutting speed (Vc) is too high?
If you exceed the cutting speed recommended by the manufacturer, the temperature at the insert edge rises sharply. That causes premature diffusion wear, plastic deformation of the edge and, in the worst case, catastrophic failure of the carbide or HSS tool.
How does feed (f) influence chip control?
The feed determines chip thickness. Too low a feed produces long, dangerous stringy chips that can tangle around the part or fixture, and it also causes friction and thermal hardening. An optimal feed breaks the chip into a "C" or "6" shape, keeping the CNC process safe.
What is the difference between feed per revolution (fn) and feed per tooth (fz)?
Feed per revolution (fn) is the distance the tool advances for each full turn of the part when turning, or of the tool when milling. Feed per tooth (fz) is the actual chip load cut by each flute of a cutter. To get the total milling feed, multiply fz by the number of teeth.
How is machining time calculated?
The main machining time is the total cut length, including tool entry and exit, divided by the machine feed rate (F in mm/min). The basic formula is: Time (min) = Length (mm) / Feed (mm/min).
Why doesn't the actual roughness of the part match the theoretical roughness (Ra)?
The calculator works out the theoretical roughness from the feed and the insert radius. On the shop floor, though, real factors come into play: lack of machine rigidity, vibration from tool overhang, edge wear, the exact part material and how well the coolant works.
How to adjust the speed and feed to eliminate vibrations in the piece?
The general rule for reducing chatter is to lower the cutting speed (Vc) and raise the feed (f) slightly. It is also critical to make sure the insert radius is not larger than the depth of cut (Ap), so the tool does not push the part instead of cutting it.
Turning: When to use constant cutting speed (G96) vs. fixed RPM (G97)?
Use G96 for turning and facing, since the control adjusts rpm automatically with diameter to keep the finish uniform. You must use G97, fixed rpm, for operations on the centreline such as drilling and tapping, and when single-point threading, so the pitch stays synchronised.
What parameter should I modify if the insert wears very quickly or burns?
If the edge shows rapid flank wear or plastic deformation, the usual culprit is excessive cutting speed (Vc) and you should reduce it. If instead material sticks to the edge and forms a built-up edge, the temperature is too low and you need to raise Vc.
What feed (F) should I program for a threading operation?
In rigid tapping or single-point threading, the programmed feed (F) must always equal the thread pitch exactly. For example, for a metric M20x2.5 thread the feed is F2.5, regardless of the spindle rpm.