Os aços para ferramentas são heróis não cantados, tocando indirectamente quase todos os aspectos da vida moderna. Muitos dos objectos quotidianos que encontramos são perfurados, prensados, formados, desenhados ou moldados utilizando aços-ferramenta que devem ser mais fortes, resistentes e duros do que os itens que ajudam a criar.
Atéis metálicos têm, ao longo dos anos, afinado fórmulas de ligas de aço para satisfazer necessidades específicas ou condições de trabalho. Como resultado, existem dezenas de tipos de aços para ferramentas.
As propriedades específicas dos aços para ferramentas S7, D2 e A2, que se encontram entre as mais populares nas aplicações industriais e de fabrico actuais, são discutidas em mais detalhe abaixo. Contudo, o código de aço para ferramentas AISI/SAE categoriza os aços para ferramentas com base na aplicação básica e nas características do material.
Material adicional, processamento e informação de aplicação para uma vasta gama de tipos de aço para ferramentas está disponível aqui.
Propriedades do aço para ferramentas S7
Aço para ferramentas S7 é uma formulação versátil adequada tanto para serviço de trabalho a frio como a quente. Tem uma concentração relativamente baixa de carbono em comparação com os aços D2 e A2 (0,45 – 0,55%) e significativamente menos cromo (3,00 – 3,50%). Apresenta uma excelente resistência ao impacto e ao choque e uma resistência decente ao amolecimento a altas temperaturas. O S7 é comparativamente menos resistente ao desgaste, mas é muito resistente. Resiste bem à distorção durante o tratamento térmico.
É a mais macia das formulações de aço comparadas neste artigo, alcançando uma gama típica de dureza de trabalho entre 48 – 58 HRC. A sua dureza “sweet spot” é de 54 – 56 HRC e uma força de cedência de 235 ksi a um temperamento Fahrenheit de 500 graus. A esses níveis atinge um bom equilíbrio de resistência e ductilidade.
propriedades do aço-ferramenta S7 tornam-no um tipo preferido para rebitagem, entalhes, cunhagem a frio e dobragem de matrizes; rebitadores de touro, quebradores de betão, cavilhas, placas de perfuração e cubos.
propriedades do aço-ferramenta D2
Esta formulação de trabalho a frio e endurecedor do ar apresenta concentrações muito elevadas de carbono e crómio (1,40 – 1,60% e 11,00 – 13,00%, respectivamente). É altamente resistente ao desgaste e a elevada concentração de crómio confere uma resistência suave à corrosão.
D2 é menos resistente que os aços para ferramentas S7 e A2 mas apresenta uma estabilidade decente durante o tratamento térmico. É difícil de maquinar e rectificar e oferece uma resistência média a alta ao amolecimento quando utilizado a altas temperaturas. D2 pode atingir uma gama aproximada de dureza temperada entre 54 – 61 HRC e apresenta uma resistência à compressão aproximada de cerca de 275 ksi a cerca de 319 ksi à medida que a dureza aumenta.
D2 aço para ferramentas é frequentemente utilizado para fazer matrizes de obturação, matrizes de enformação a frio, matrizes de estampagem, cortadoras, punções, matrizes de corte e matrizes de laminagem de roscas para aplicações em que não é necessária uma dureza excepcional.
A2 propriedades do aço para ferramentas
A2 é também um aço para ferramentas de endurecimento a ar, mas inclui menos de metade do crómio (4,75 – 5,50%) e um pouco menos de carbono (0,95 – 1,05%) do que D2. É altamente resistente ao desgaste e moderadamente resistente. Tal como D2, é incrivelmente resistente à distorção durante o tratamento térmico e é moderadamente maquinável e triturável.
Gamas de dureza popular para A2 variam entre 57 – 62 HRC com uma gama de resistência ao rendimento entre 185 ksi – 230 ksi.
Esta formulação é normalmente encontrada em cunhos, extrusão, corte, rolo de rosca e grandes matrizes de corte; punções longos, rolos, cubos principais, mandris, lâminas de cisalhamento, cortadoras e ferramentas de precisão.
S7, D2 e A2 aços para ferramentas são geralmente sempre endurecidos em fornos a vácuo para preservar perfis de superfície limpos e lisos.
O papel do tratamento térmico
O tratamento térmico é vital para o desempenho do aço para ferramentas. Sem ele, ferramentas industriais críticas como punções, formas, peças em bruto ou tesouras não poderiam realizar com sucesso o seu trabalho repetitivo.
Temos uma abordagem de diagnóstico quando alguém nos apresenta um desafio de aço para ferramentas. Os nossos metalúrgicos, que são bem versados em S7, D2, A2 e outras propriedades do aço para ferramentas, fazem muitas perguntas, incluindo:
- Qual é a peça concebida para fazer?
- Qual é a sua maquilhagem material?
- Com que materiais é que trabalha?
- Quantas vezes é utilizada?
- Se a peça falhou, como é que falhou?
- Que pontos de dados específicos pode partilhar relativamente ao seu uso regular ou durante o seu fracasso?
p>Podemos ajudar a diagnosticar o problema com base no que aprendemos. Poderá necessitar de uma ligeira alteração de concepção. Poderá necessitar de utilizar uma ferramenta de aço diferente com tolerâncias que melhor se adeqúem à sua aplicação. Poderá ter de considerar processos de fabrico alternativos. Seja qual for o caso, nós guiá-lo-emos.
É porque a nossa missão é fornecer peças de qualidade superior ao mesmo tempo que acrescenta valor à sua operação. O nosso guia introdutório ao tratamento térmico pode ajudá-lo a aprender mais sobre a forma como alcançamos essa missão. Se tiver mais perguntas sobre como abordar um desafio de aço ferramenta nas suas instalações, contacte-nos agora.