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Aço para ferramentas A4 endurecido ao ar: propriedades, tratamento térmico, usos
- João
O aço para ferramentas A4 é conhecido por sua excelente estabilidade dimensional e resistência moderada ao desgaste, tornando-o ideal para aplicações de alta precisão, como moldes, punções e ferramentas de corte. O SteelPro Group oferece soluções A4 personalizadas e apresenta suas principais propriedades, tratamento térmico e diversos usos neste artigo para ajudar você.
O que é aço para ferramentas A4?
O aço para ferramentas A4 é um aço para ferramentas de trabalho a frio, de liga média, endurecido ao ar, classificado sob UNS T30104 e em conformidade com os padrões ASTM A681 e FED QQ-T-570. É uma liga de alto carbono, alto manganês, cromo e molibdênio, oferecendo estabilidade dimensional superior durante o tratamento térmico. É adequado para uma ampla gama de aplicações, como punções, matrizes, moldes e ferramentas de corte.
Normalmente fornecido em uma condição recozida com uma dureza de menos de 250 HB, o aço para ferramentas A4 pode ser endurecido a 28-34 HRc após têmpera e revenimento em óleo. Nosso aço para ferramentas A4 vem em vários formatos, como barras redondas, barras planas, placas, barras hexagonais e blocos quadrados. Também oferecemos tamanhos personalizados e barras retificadas com precisão para atender aos padrões de tolerância exigentes.
Composição química do aço para ferramentas A4
O aço ferramenta A4 tem uma composição balanceada, com quantidades significativas de carbono, cromo e molibdênio, que aumentam sua dureza e resistência ao desgaste. A tabela abaixo resume sua composição química.
| Elemento | Composição (%) |
| Carbono (C) | 0.95 – 1.05 |
| Cromo (Cr) | 0.90 – 2.2 |
| Ferro (Fe) | 92.6 – 95.4 |
| Manganês (Mn) | 1.8 – 2.2 |
| Molibdênio (Mo) | 0.90 – 1.4 |
| Fósforo (P) | ≤ 0.030 |
| Silício (Si) | ≤ 0.50 |
| Enxofre (S) | ≤ 0.030 |
O carbono aumenta a dureza, enquanto o cromo aumenta a resistência à corrosão e melhora as propriedades de desgaste. O molibdênio aumenta a resistência em temperaturas elevadas, enquanto o manganês aumenta a tenacidade.
Propriedades mecânicas do aço para ferramentas A4
O aço para ferramentas A4 apresenta alta dureza, rigidez e estabilidade, garantindo forte resistência ao desgaste e desempenho sob estresse. A tabela abaixo resume suas principais propriedades mecânicas.
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Dureza (HRC) | 63 | 63 |
| Usinabilidade | 65% | 65% |
| Módulo de massa | 160 GPA | 23.200 ksi |
| Módulo de cisalhamento | 80,0 média escolar | 11.600 ksi |
| Módulo elástico | 190 - 210 GPa | 27.557 – 30.457 ksi |
| Índice de Poisson | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
Propriedades físicas do aço para ferramentas A4
A densidade superior do aço para ferramentas A4 aumenta a durabilidade, enquanto suas propriedades térmicas e mecânicas garantem desempenho confiável sob temperaturas variadas. A tabela abaixo apresenta uma visão geral das principais propriedades físicas para sua referência.
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Densidade | 8,03 g/cm³ | 0,290 lb/in³ |
| Condutividade térmica | 27,3 W/m·K | 18,8 BTU·pol/h·ft²·°F |
| Coeficiente de expansão térmica (20–100°C) | 11,2 × 10⁻⁶ /°C | 6,2 × 10⁻⁶ /°F |
| Capacidade térmica específica | 460 J/kg-K | 0,110 BTU/lb-°F |
| Ponto de fusão | 1.400 °C | 2.552 °F |
Fabricação e tratamento térmico de aço para ferramentas A4
Forjamento
Para forjar aço ferramenta A4, ele deve ser gradualmente e uniformemente aquecido a uma faixa de 1.100–1.200°C (2.012–2.192°F). Após o processo de forjamento, o aço deve esfriar a uma taxa controlada para evitar rachaduras por choque térmico. Como o aço ferramenta A4 tem resistência térmica relativamente alta, o martelamento inicial deve ser leve para evitar estresse excessivo que pode causar distorção ou rachaduras.
Recozimento
O aço para ferramentas A4 deve ser aquecido a uma taxa controlada de 200°C (392°F) por hora até atingir a temperatura de recozimento de 750–780°C (1.382–1.436°F). Para cada 25,4 mm (1 pol.) de espessura, mantenha o aço nessa temperatura por 1 hora.
Após atingir o tempo de imersão necessário, o aço deve ser resfriado lentamente no forno para reduzir a dureza e as tensões internas, atingindo uma dureza em torno de 255–293 HB (Brinell).
Endurecimento
Pré-aquecimento é necessário ao endurecer aço ferramenta A4 para evitar choque térmico e minimizar a distorção. Pré-aqueça o aço a uma temperatura de 700–800°C (1.292–1.472°F) antes de prosseguir com a austenitização.
Austenitização deve ser realizada a 1.000–1.050°C (1.832–1.922°F), mantendo a temperatura por 1 hora para cada 25,4 mm (1 pol) de espessura. Após atingir a temperatura de austenitização, o aço está pronto para têmpera.
Para têmpera, O aço ferramenta A4 pode ser resfriado usando óleo ou ar, dependendo da dureza e aplicação desejadas. A têmpera deve ser realizada dentro de uma faixa de temperatura de 1.000–1.050°C (1.832–1.922°F) para dureza ideal.
Têmpera
O revenimento do aço ferramenta A4 deve ser conduzido em temperaturas variando de 550–650°C (1.022–1.202°F). Após imersão uniforme, aqueça o aço até a temperatura de revenimento alvo para cada 25,4 mm (1 pol.) de espessura e mantenha-a por pelo menos 1 hora.
O revenimento ajuda a mitigar a fragilidade e aumentar a tenacidade. Uma vez temperado, o aço deve atingir uma dureza entre 40–45 HRC, com base nos requisitos específicos da aplicação. A tabela a seguir mostra os valores de dureza em várias temperaturas de revenimento quando temperado ao ar.
| Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Dureza (HRC) |
| 150°C | 302°F | 61 |
| 205°C | 401°F | 60 |
| 260°C | 500°F | 59 |
| 315°C | 599°F | 58 |
| 370°C | 698°F | 57 |
| 425°C | 797°F | 56 |
| 480°C | 896°F | 54 |
| 540°C | 1004°F | 53 |
| 595°C | 1103°F | 50 |
| 650°C | 1202°F | 40 |
Formulários de produtos de aço para ferramentas A4
O aço para ferramentas A4 está disponível em várias formas, com o SteelPro Group oferecendo tamanhos personalizados e materiais de alta qualidade. Para requisitos fora das faixas padrão, fornecemos soluções personalizadas. A tabela abaixo descreve as formas e tamanhos típicos do aço para ferramentas A4.
| Formulário do produto | Faixa de tamanho típica | Aplicativo |
| Barras Trefiladas a Frio | 10 mm a 100 mm (0,4 pol a 4 pol) de diâmetro | Usinagem de precisão para medidores, matrizes e pequenas peças de ferramentas |
| Barras Laminadas a Quente | 20 mm a 150 mm (0,8 pol a 6 pol) de diâmetro | Grandes aplicações de ferramentas, incluindo matrizes e punções |
| Placas | 20 mm a 150 mm (0,8 pol a 6 pol) de espessura, 100 mm a 500 mm (4 pol a 20 pol) de largura | Matrizes grandes e planas, ferramentas de corte e moldes |
| Barras planas | 10 mm a 100 mm (0,4 pol a 4 pol) de espessura, 50 mm a 300 mm (2 pol a 12 pol) de largura | Pequenas matrizes, medidores e aplicações de ferramentas |
| Formulários personalizados | Adaptado às especificações do cliente | Ferramentas, matrizes e peças específicas que exigem dimensões personalizadas |
Aplicações de aço para ferramentas A4
O aço para ferramentas A4 combina boa tenacidade, resistência moderada ao desgaste e excelente estabilidade dimensional durante o tratamento térmico. Sua alta estabilidade dimensional o torna ideal para aplicações que exigem alta precisão e resistência a tensões mecânicas, particularmente em ferramentas que são submetidas a cargas moderadas e condições de desgaste.
Punções e matrizes:
Usado para operações de corte, perfuração e conformação, incluindo matrizes de estampagem, punções de corte e ferramentas de corte em indústrias como metalúrgica e automotiva.
Ferramentas de corte:
Fabricado em lâminas de tesoura, facas e cortadores rotativos, normalmente usado para aplicações de desgaste moderado em indústrias como processamento de chapas metálicas, reciclagem e plásticos.
Moldes:
Aplicado na produção de moldes para moldagem por injeção de plástico, fundição sob pressão e moldagem por compressão, incluindo moldes para peças automotivas, invólucros eletrônicos e dispositivos médicos.
Medidores e acessórios:
Usado para ferramentas e dispositivos de medição de precisão, como medidores de calibração, dispositivos de inspeção e ferramentas de controle de qualidade nos setores de manufatura e aeroespacial.
Componentes de máquinas pequenas:
Utilizado para componentes de máquinas como buchas, luvas e placas de desgaste, comumente encontrados em máquinas e equipamentos industriais que exigem resistência ao desgaste e estabilidade dimensional.
Ferramentas para moldagem por injeção de plástico:
Usado na criação de moldes, inserções e ferramentas para aplicações de moldagem por injeção de plástico, incluindo ferramentas para bens de consumo, eletrônicos e peças automotivas.
Ferramentas de conformação:
Usado para produzir ferramentas de conformação, como matrizes de extrusão, ferramentas de dobra e matrizes de forjamento, normalmente nas indústrias automotiva, aeroespacial e de máquinas pesadas.
Soluções de precisão para todas as necessidades A4
No SteelPro Group, fornecemos aço para ferramentas A4 em uma variedade de formas — barras trefiladas a frio, barras laminadas a quente, chapas e tamanhos personalizados — adaptados às suas especificações exatas. Nossas barras retificadas com precisão e padrões de tolerância rigorosos garantem a mais alta qualidade para suas aplicações de ferramentas. Também fornecemos outros produtos de aço para ferramentas, como T1 e Aço H13.
Da seleção de materiais à orientação de tratamento térmico, focamos em fornecer confiabilidade e eficiência para seus projetos. Seu sucesso é nossa prioridade.
