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Aço para ferramentas A11 | Aço para ferramentas A11 PM: Características, propriedades e aplicações
- João
O que é aço A11?
AISI A11 é um aço para ferramentas de trabalho a frio com alto teor de carbono e alto teor de vanádio, projetado para aplicações de desgaste. Ele tem excelente resistência ao desgaste, resistência à compressão e alta estabilidade térmica, sendo usado principalmente em aplicações de ferramentas e matrizes de conformação a frio.
Não importa se você trabalha com cargas pesadas ou altas temperaturas, o aço A11 da SteelPro garante que suas ferramentas mantenham um fio afiado e um desempenho consistente a longo prazo.
O que é aço para ferramentas A11 PM?
O aço ferramenta A11 PM (Powder Metallurgy) é uma versão do A11 produzida usando o processo de metalurgia do pó. Este processo resulta em uma microestrutura mais fina e uma distribuição mais uniforme de elementos de liga, fornecendo ao A11 PM maior resistência ao desgaste, tenacidade e estabilidade dimensional em comparação ao A11 regular. O A11 PM é frequentemente usado em aplicações de ferramentas de alto desempenho onde vida útil da ferramenta estendida e maior precisão são necessárias.
Ao otimizar o processo, aprimoramos a capacidade do A11 PM de suportar cargas de choque e condições de trabalho severas. Isso significa que você obtém desempenho mais confiável e custos de manutenção reduzidos.
Aço para ferramentas A11 vs Aço para ferramentas A11 PM: Características
Características do aço para ferramentas A11
- Alta dureza: o aço para ferramentas A11 da SteelPro é tratado termicamente de acordo com HRC 62-65, proporcionando excelente resistência ao desgaste sob altas forças de corte.
- Boa resistência ao desgaste: os carbonetos aumentam a resistência ao desgaste e mantêm as arestas de corte afiadas.
- Excelente dureza vermelha: mantém alta dureza em altas temperaturas, adequado para corte em alta velocidade.
- Boa temperabilidade: o A11 da SteelPro proporciona endurecimento uniforme, prolongando a vida útil da ferramenta e melhorando a consistência em vários tamanhos de ferramenta.
- Usinabilidade: Apesar de sua alta dureza, o A11 da SteelPro ainda é fácil de usinar por meio de retificação, oferecendo flexibilidade para diferentes processos de usinagem.
Características do aço para ferramentas A11 PM
- Alta dureza: pode atingir HRC64~67, adequado para cortar materiais com maior dureza.
- Boa resistência ao desgaste: carbonetos duros proporcionam alta resistência ao desgaste e reduzem os custos de substituição.
- Excelente dureza vermelha: mantém alta dureza a 500~600°C, adequada para corte em alta velocidade.
- Boa temperabilidade: elementos de liga garantem endurecimento uniforme, adequado para ferramentas de vários tamanhos.
- Boa tenacidade: Possui boa tenacidade e pode suportar cargas de impacto sem quebrar facilmente.
Propriedades do material de aço para ferramentas A11 vs Propriedades do material de PM A11
Composição química
A11 e A11 PM têm composições químicas semelhantes, mas o processo de metalurgia do pó no A11 PM garante uma distribuição mais fina e uniforme desses elementos.
| Elemento | Aço para ferramentas A11 | Aço para ferramentas A11 PM |
| Carbono (C) | 2.4% – 2.5% | 2.45% |
| Cromo (Cr) | 4.75% – 5.75% | 5.25% |
| Vanádio (V) | 9.25% – 10.25% | 9.75% |
| Molibdênio (Mo) | 1.1% – 1.5% | 1.30% |
| Manganês (Mn) | 0.35% – 0.6% | 0.50% |
| Silício (Si) | 0.75% – 1.1% | 0.90% |
| Enxofre (S) | 0.050% – 0.090% | 0.07% |
| Ferro (Fe) | 78.21% – 81.35% | 78% – 81.4% |
| Fósforo (P) | ≤0,030% | ≤0,030% |
| Tungstênio (W) | ≤0,50% | ≤0,50% |
Propriedades mecânicas
| Propriedade | Aço para ferramentas A11 | Aço para ferramentas A11 PM |
| Resistência à tração | 5205 MPa (754900 psi) | 5205 MPa (754900 psi) |
| Resistência ao rendimento | Não especificado | Melhorado devido ao processamento de PM |
| Dureza (Rockwell C) | 59 HRC | 61 HRC (após tratamento térmico) |
| Dureza (Brinell) | 248 – 269 (recozido/endurecido) | 255 – 277 (recozido) |
| Módulo de elasticidade | 200 GPa (29000 ksi) | 221 GPa (32100 ksi) |
| Impacto Izod (sem entalhe) | 39,3 J (29 pés-lb) | 39,3 J (29 pés-lb) |
| Abrasão | 12 (resistência ao desgaste) | 12 (resistência ao desgaste) |
| Resistência à compressão | Alta | Maior devido à microestrutura mais fina |
Propriedades físicas
O aço para ferramentas A11 PM da SteelPro foi projetado com usinagem de alto desempenho em mente e oferece vantagens distintas sobre o A11 PM convencional em aplicações críticas.
| Propriedade | Aço para ferramentas A11 | Aço para ferramentas A11 PM |
| Densidade | 7,39 g/cm³ (0,267 lb/pol³) | 7,42 g/cm³ (0,2681 lb/pol³) |
| Ponto de fusão | 1450°C – 1510°C (2642°F – 2750°F) | 1450°C – 1510°C (2642°F – 2750°F) |
| Condutividade térmica | 20,39 W/m·K a 20°C (68°F) | 26 W/m·K a 20°C (68°F) |
| Capacidade térmica específica | 0,460 J/g·°C (0,110 BTU/lb·°F) | 0,460 J/g·°C (0,110 BTU/lb·°F) |
| Expansão térmica | 10,72 µm/m·°C (@ 20 – 93°C) | 10,7 µm/m·°C (@ 20 – 93°C) |
| 11,1 µm/m·°C (@ 20 – 260°C) | 11,1 µm/m·°C (@ 20 – 260°C) | |
| 11,8 µm/m·°C (@ 20 – 427°C) | 11,8 µm/m·°C (@ 20 – 427°C) | |
| 12,3 µm/m·°C (@ 20 – 593°C) | 12,3 µm/m·°C (@ 20 – 593°C) |
Usinagem de aço para ferramentas A11 e aço para ferramentas A11 PM
Tratamento térmico de aço para ferramentas A11
Nosso Aço para Ferramentas A11 é conhecido por sua excelente resistência ao desgaste e tenacidade, mas usiná-lo pode ser um pouco desafiador devido à sua dureza após o tratamento térmico. Veja como lidamos com o processo:
- Pré-aquecimento: Aqueça a 1500°F (820°C), seguido de 1800°F – 1850°F (980°C – 1010°C) para garantir aquecimento uniforme e reduzir o estresse térmico.
- Austenitizar: aquecer a 1850°F – 2150°F (1010°C – 1175°C) por 30-45 minutos para transformar a microestrutura em austenita.
- Têmpera: têmpera em sal, óleo ou atmosfera a 1000°F – 1100°F (540°C – 595°C) e resfriamento ao ar abaixo de 125°F (50°C).
- Temperagem: Temperar a 1000°F – 1100°F (540°C – 593°C) por 2 horas, mínimo de 2 ciclos.
- Alívio de tensões: Aqueça a 621°F – 677°F (1150°C – 1250°C) e resfrie lentamente para aliviar as tensões de usinagem. O aço para ferramentas A11 tem uma classificação de usinabilidade de 35-40% em sua condição recozida. Devido à sua dureza após o tratamento térmico, a usinagem pode ser desafiadora e pode exigir ferramentas de carboneto ou outros materiais de ferramentas de alto desempenho.
Outras Usinagens
- Soldagem: Embora a soldagem A11 não seja ideal devido à sua estrutura de grãos finos, ela pode ser feita com preparação adequada. Nós pré-aquecemos a 1000°F – 1100°F (540°C – 595°C), usamos enchimento de endurecimento a ar e revenimento pós-soldagem a 1550°F (845°C).
- Tratamento de superfície: para melhor desempenho, usamos nitretação (para dureza), revestimento de TiN (para reduzir o atrito) e têmpera a vapor (para aliviar o estresse).
Considerações: Para melhores resultados, recomendamos velocidades de usinagem mais lentas e taxas de avanço mais altas para controlar o desgaste e manter a vida útil da ferramenta.
Tratamento térmico de aço para ferramentas A11 PM
A11 PM, graças ao seu processo de metalurgia do pó, oferece propriedades superiores para ferramentas de alto desempenho. Veja como otimizamos sua usinagem:
- Pré-aqueça: Primeiro pré-aqueça a 1500°F – 1550°F (820°C – 845°C), depois a 1800°F – 1850°F (1010°C – 1040°C).
- Austenitizar: aquecer a 1850°F – 2150°F (1010°C – 1175°C) por 30-45 minutos, idealmente a 2050°F (1120°C) para RC 60-62.
- Têmpera: têmpera em sal, óleo ou atmosfera a 1000°F – 1100°F (540°C – 595°C), depois resfriamento ao ar ou aquecimento manual.
- Revenimento: Revenimento a 1000°F (540°C) por 2 horas, mínimo de 2 ciclos, revenimento triplo se austenitização a 2000°F (1095°C).
- Alívio de tensões: Material recozido: aquecer a 1100°F – 1300°F (595°C – 740°C), Material endurecido: aquecer a 25°F abaixo da temperatura de têmpera original.
- Tratamento criogênico: aplique após o revenimento para melhorar a estabilidade dimensional convertendo a austenita retida em martensita.
Outras Usinagens
- Soldagem: A soldagem de A11 PM também é desafiadora, mas viável com pré-aquecimento a 1000°F (540°C), usando enchimento de endurecimento ao ar e tratamento térmico pós-soldagem a 1550°F (845°C).
- Tratamento de superfície: Para A11 PM, recomendamos nitretação para uma camada dura uniforme, revestimento de TiN para redução de atrito e tratamento criogênico para aumentar a resistência ao desgaste.
Considerações: O A11 PM pode ser usinado em velocidades mais altas em comparação ao A11, com menos desgaste da ferramenta, o que o torna uma escolha mais eficiente para aplicações de ferramentas de alto desempenho.
Aplicações de aço para ferramentas A11 e aço para ferramentas A11 PM
Aplicações de aço para ferramentas A11
O aço para ferramentas A11 da SteelPro Group oferece resultados superiores em todos os setores que exigem longevidade e confiabilidade. Usos comuns incluem:
- Ferramentas para trabalho a frio: o A11 da SteelPro se destaca na usinagem de matrizes de corte, conformação e perfuração, oferecendo alta resistência ao estresse e desempenho duradouro, reduzindo o tempo de inatividade.
- Moldes de injeção de plástico: A11 é ideal para moldes de injeção de alto volume, suportando ciclos de moldagem contínuos e minimizando o desgaste da ferramenta.
- Matrizes de extrusão a frio: um material confiável para matrizes de extrusão a frio de alta resistência e resistentes ao desgaste nas indústrias automotiva e aeroespacial.
- Matrizes de corte e lâminas de corte: O A11 proporciona corte e modelagem precisos em matrizes de corte e lâminas de corte, garantindo precisão e confiabilidade.
- Ferramentas de compactação de pó: A11 é perfeita para ferramentas de compactação de pó, oferecendo dureza e estabilidade sob alta pressão.
- Insertos de desgaste: a excelente resistência ao desgaste do A11 o torna a escolha ideal para insertos de desgaste, reduzindo trocas de ferramentas e tempo de inatividade.
Aplicações de aço para ferramentas A11 PM
No SteelPro Group, utilizamos aço ferramenta A11 PM para atender às necessidades de indústrias que exigem extrema durabilidade e precisão. Aplicações comuns incluem:
- Ferramentas de corte: a excelente tenacidade e resistência ao desgaste do A11 PM prolongam a vida útil da ferramenta e melhoram a eficiência de corte, especialmente para usinagem de materiais duros, como aço inoxidável e aços para ferramentas.
- Moldes de alto desempenho: o A11 PM é ideal para aplicações de alta precisão, como moldes de injeção de plástico e fundição sob pressão, melhorando a estabilidade dimensional e a precisão.
- Usinagem de alta velocidade: as ferramentas feitas de A11 PM são projetadas para cortes de alta velocidade, proporcionando resistência e estabilidade para tarefas pesadas, ao mesmo tempo em que reduzem os custos de manutenção e substituição.
- Ferramentas para trabalho a frio: com resistência ao desgaste e tenacidade superiores, o A11 PM se destaca em aplicações de trabalho a frio extremo, como conformação a frio e matrizes de extrusão, lidando com alta pressão e desgaste.
- Ferramentas de extrusão e estampagem: A11 PM oferece durabilidade e precisão excepcionais em extrusão e estampagem, garantindo longa vida útil da ferramenta e tempo de inatividade mínimo em ambientes de produção exigentes.
- Lâminas de corte para serviços pesados: A11 PM é a escolha ideal para lâminas de corte usadas em condições de alta carga e alto desgaste, como em siderúrgicas e na indústria automotiva.
Aço para ferramentas A2 vs A11
Ambos são aços para ferramentas de trabalho a frio, mas há diferenças notáveis:
Aço para ferramentas A2: Conhecido por sua boa resistência ao desgaste, Aço A2 é frequentemente usado em ferramentas sujeitas a desgaste moderado. É endurecido ao ar, mas não tem o alto teor de vanádio do A11, o que limita sua tenacidade.
Aço para ferramentas A11: O A11 tem resistência ao desgaste e tenacidade superiores devido ao seu alto teor de vanádio, tornando-o ideal para aplicações mais exigentes, especialmente em conformação a frio e aplicações de ferramentas.
Fornecedor e fabricante de aço para ferramentas A11
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