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Aço para ferramentas ASTM A6: propriedades, tratamento térmico e usos
- João
O aço para ferramentas A6 se destaca em aplicações que exigem precisão, tenacidade e estabilidade dimensional. Comumente usado para matrizes de corte, ferramentas de conformação e moldes. Este artigo se aprofunda em suas propriedades, tratamento térmico e diversas aplicações para mostrar por que o A6 é uma escolha confiável.
O que é aço para ferramentas A6?
O aço para ferramentas A6 é um aço para ferramentas de trabalho a frio de liga média, endurecido ao ar, conhecido por sua estabilidade dimensional, tenacidade e resistência moderada ao desgaste. O A6 é usado para matrizes de corte, ferramentas de conformação e moldes de plástico, onde a precisão e a resistência à fadiga térmica são críticas. O A6 endurecido atinge 61-62 HRC, com maior tenacidade do que ligas resistentes ao desgaste como D2.
O SteelPro Group fornece aço para ferramentas A6, equivalente a UNS T30106 e em conformidade com os padrões ASTM A681. As formas comuns incluem barras redondas, barras planas e placas de aço para ferramentas A6.
Composição química do aço para ferramentas A6
O aço para ferramentas A6 combina carbono moderado (C) para dureza com cromo (Cr) e molibdênio (Mo) para resistência e resistência ao calor. O manganês (Mn) adiciona tenacidade, enquanto o baixo fósforo (P) e enxofre (S) garantem limpeza.
A tabela abaixo descreve sua composição química.
| Elemento | Composição (%) |
| Carbono (C) | 0.65 – 0.75 |
| Cromo (Cr) | 1.05 |
| Ferro (Fe) | 94, como equilíbrio |
| Manganês (Mn) | 2.15 |
| Molibdênio (Mo) | 1.05 |
| Fósforo (P) | ≤ 0.030 |
| Silício (Si) | ≤ 0.50 |
| Enxofre (S) | ≤ 0.030 |
Propriedades mecânicas do aço para ferramentas A6
O aço para ferramentas A6 apresenta alta dureza e resistência ao desgaste, juntamente com boa tenacidade e usinabilidade moderada, tornando-o ideal para aplicações que exigem durabilidade e precisão.
A tabela abaixo descreve as propriedades mecânicas específicas para referência.
| Propriedade | Valor (métrica) | Valor (imperial) |
| Dureza (Rockwell C) | 61 – 62 | 61 – 62 |
| Módulo elástico | 200 GPa | 29000 ksi |
| Módulo de massa | 160 GPA | 23200 ksi |
| Módulo de cisalhamento | 77,0 GPA | 11200 ksi |
| Índice de Poisson | 0.3 | 0.3 |
| Usinabilidade | 65 % | 65 % |
- A usinabilidade é baseada no aço carbono para ferramentas.
- O módulo de cisalhamento é estimado a partir do módulo de elasticidade.
Propriedades físicas do aço para ferramentas A6
O aço para ferramentas A6 é caracterizado por uma alta densidade, excelente condutividade térmica e um coeficiente estável de expansão térmica, garantindo confiabilidade dimensional em temperaturas variáveis. Seu calor específico e resistividade elétrica contribuem ainda mais para sua adequação a aplicações industriais de alto desempenho.
A tabela abaixo resume suas principais propriedades físicas para referência.
| Propriedade | Valor (métrica) | Valor (imperial) |
| Densidade | 7,83 g/cm³ | 0,283 lb/in³ |
| Gravidade Específica | 7.83 | 7.83 |
| Módulo de elasticidade | 207 GPa | 30 x 10³ ksi |
| Coeficiente de expansão térmica | 11,5 x 10⁻⁶ /°C (20-100°C) | 6,39 x 10⁻⁶ /°F (68-212°F) |
| Condutividade térmica | 24,9 W/m-K | 172,7 BTU·pol/pé²·h·°F |
| Capacidade térmica específica | 460 J/kg-K | 0,11 BTU/lb-°F |
| Resistividade elétrica | 0,00065 Ω·cm | 25,6 μΩ·pol. |
- Os valores fornecidos são típicos para aço ferramenta A6 e podem variar com base em condições específicas de processamento e tratamento.
A6 Fabricação e tratamento térmico de aço para ferramentas
O tratamento térmico adapta a dureza, tenacidade e estabilidade do aço para ferramentas A6 para aplicações exigentes, como ferramentas de precisão e componentes resistentes ao desgaste.
No SteelPro Group, fornecemos aço para ferramentas A6 em condições recozidas, pré-endurecidas ou totalmente tratadas, prontas para atender às suas necessidades específicas. Abaixo está um guia detalhado para seu processo de tratamento térmico.
Forjamento
O aço ferramenta A6 deve ser forjado em uma faixa de temperatura de 900-1150°C (1650-2100°F). O recozimento é obrigatório após o forjamento porque o forjamento introduz tensões internas e estruturas de grãos irregulares que podem comprometer as propriedades mecânicas.
Recozimento
O recozimento é necessário após o trabalho a quente ou antes do reendurecimento para restaurar a ductilidade e otimizar a usinabilidade. A dureza após esse processo normalmente varia entre 197-229 HB.
A temperatura deve ser mantida em 800-850°C (1475-1560°F). Uma vez na temperatura alvo, mergulhe o aço por 1 hora por 25,4 mm (1 polegada) de espessura para garantir que o núcleo e a superfície atinjam condições uniformes. Após a imersão, resfrie o aço em um forno a uma taxa controlada de 15-20°C (27-36°F) por hora até atingir aproximadamente 650°C (1200°F). A partir deste ponto, deixe o aço esfriar ao ar até a temperatura ambiente.
Endurecimento
- Austenitização
Aqueça o aço a 815-870°C (1500-1600°F). Mantenha o aço nessa temperatura por 30 minutos por 25,4 mm (1 polegada) de espessura para garantir uma transformação completa.
- Resfriamento
Seções finas (<25,4 mm ou 1 polegada) devem ser resfriadas ao ar a aproximadamente 800°C (1475°F). Seções mais espessas (≥25,4 mm ou 1 polegada) podem exigir têmpera em óleo começando a 815-870°C (1500-1600°F) para taxas de resfriamento adequadas. A escolha do meio de têmpera ajuda a evitar rachaduras ao mesmo tempo em que atinge dureza suficiente.
Têmpera
O revenimento é realizado imediatamente após a têmpera para reduzir a fragilidade e melhorar a tenacidade. O aço deve ser aquecido até a temperatura de revenimento desejada e mantido por 1 hora por 25,4 mm (1 polegada) de espessura.
A faixa de têmpera ideal para equilibrar dureza e tenacidade é de 150-315°C (300-600°F). Essa faixa é adequada para a maioria das aplicações que exigem tenacidade moderada e resistência ao desgaste. Para aplicações que exigem maior tenacidade, a têmpera a 425-540°C (797-1000°F) pode ser usada, embora isso reduza ligeiramente a dureza.
| Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Dureza (HRC) |
| 95 | 203 | 61 – 62 |
| 150 | 302 | 60 – 61 |
| 205 | 401 | 58 – 59 |
| 260 | 500 | 56 – 57 |
| 315 | 599 | 55 – 56 |
| 425 | 797 | 52 – 53 |
| 480 | 896 | 50 – 51 |
| 540 | 1004 | 48 – 49 |
Otimizando o Aço para Ferramentas A6
O aço para ferramentas A6 pode passar por tratamento criogênico após têmpera ou ciclos de revenimento prolongados durante o tratamento térmico para melhorar o desempenho em aplicações específicas.
- Tratamento Criogênico: Converte austenita retida a -196°C (-320°F), melhorando a resistência ao desgaste e a estabilidade dimensional. Ideal para ferramentas de precisão.
- Têmpera estendida: Vários ciclos de revenimento reduzem a austenita e melhoram a dureza, oferecendo uma alternativa econômica.
Formas de produtos de aço para ferramentas A6
A tabela abaixo descreve as formas típicas de produtos e as faixas de tamanhos disponíveis para aço para ferramentas A6, incluindo barras redondas, barras planas, chapas e folhas.
| Formulário do produto | Tamanhos (Métrico) | Tamanhos (Imperial) |
| Barras redondas | Diâmetros: 12,7 – 203,2 mm | Diâmetros: 0,5 – 8 pol. |
| Barras planas | Espessura: 12,7 – 101,6 mm | Espessura: 0,5 – 4 pol. |
| Largura: 38,1 – 152,4 mm | Largura: 1,5 – 6 pol. | |
| Placas | Espessura: 12,7 – 101,6 mm | Espessura: 0,5 – 4 pol. |
| Folhas | Espessura: 0,8 – 6,35 mm | Espessura: 0,03 – 0,25 pol. |
Fornecemos aço para ferramentas A6 com tolerâncias excepcionalmente apertadas, garantindo precisão e confiabilidade para aplicações críticas. Se seus requisitos excederem as faixas de tamanho padrão listadas abaixo, podemos acomodar dimensões personalizadas para atender às suas necessidades específicas.
Aplicações de aço para ferramentas A6
O aço para ferramentas A6 combina resistência moderada ao desgaste, excelente tenacidade e estabilidade dimensional, tornando-o ideal para ferramentas e componentes de precisão. Sua natureza de endurecimento ao ar minimiza a distorção durante o tratamento térmico, garantindo confiabilidade em aplicações industriais exigentes.
- Matrizes de estampagem e conformação: Operações de alta precisão que exigem nitidez e resistência à deformação.
- Matrizes de acabamento: Removendo o excesso de material durante a produção, aproveitando a tenacidade para resistir ao desgaste.
- Mandris: Suporte de peças de trabalho durante usinagem ou conformação com estabilidade dimensional.
- Ferramentas de moldagem por injeção de plástico: Manter a precisão e resistir à fadiga térmica em moldes e matrizes.
- Pinos de cavilha: Alinhamento de precisão em montagens com resistência ao desgaste e estabilidade.
- Facas de cisalhamento: Tarefas de corte que exigem bordas afiadas e desempenho de desgaste consistente.
- Medidores: Ferramentas de medição que exigem alta precisão dimensional e durabilidade.
Qual é a diferença entre aço para ferramentas A2 e A6?
A2 oferece maior resistência ao desgaste devido ao seu maior teor de carbono, ideal para ferramentas de corte. A6 fornece maior tenacidade e menos distorção durante o tratamento térmico, tornando-o melhor para ferramentas de impacto, como matrizes e moldes de conformação.
Elevando sua experiência com aço para ferramentas A6
No SteelPro Group, não fornecemos apenas materiais — entregamos soluções. De barras e chapas a folhas e redondos, nossos produtos de aço para ferramentas A6 são fabricados para atender aos mais altos padrões da indústria.
Não paramos no fornecimento de matérias-primas. Nossos serviços de processamento abrangentes são projetados para ajudar você a maximizar o potencial do aço A6 para suas aplicações, incluindo tratamento térmico, usinagem personalizada, retificação de superfície e polimento
Com o SteelPro Group, você não obtém apenas aço para ferramentas A6, mas também um parceiro comprometido com seu sucesso.
