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Aço para ferramentas AISI A7: propriedades, tratamento térmico, usos, dados principais
- João
Um grupo de aços para ferramentas são aços para trabalho a frio de liga média, endurecíveis ao ar, com alto teor de carbono (0,5%-2%). Esses aços são reconhecidos por sua dureza excepcional, resistência ao desgaste e sua capacidade de resistir a rachaduras ou deformações durante o processo de têmpera.
Este artigo se concentra no aço para ferramentas A7, abordando suas propriedades, tratamento térmico, aplicações e formas de produtos disponíveis.
O que é aço para ferramentas A7?
O aço para ferramentas A7 é um aço de alto carbono, endurecido ao ar, para trabalho a frio, reconhecido por sua resistência superior à abrasão e consistência dimensional excepcional. Composto de cobalto, cromo, vanádio e molibdênio, ele forma partículas duras de carboneto de vanádio que resistem à abrasão e ao contato deslizante. O A7 tem menor tenacidade em comparação a outros aços para ferramentas. É comumente usado em ferramentas de conformação a frio, matrizes de extrusão, punções e matrizes de forjamento, com uma faixa de dureza típica de 50 a 65 HRC após tratamento térmico.
O SteelPro Group oferece produtos de aço para ferramentas A7, equivalentes ao UNS T30107 e em conformidade com os padrões ASTM A681. Disponíveis em barras, chapas, redondos e folhas, esses produtos atendem a diversas necessidades industriais. Tamanhos personalizados e formas forjadas também estão disponíveis mediante solicitação.
Composição química do aço para ferramentas A7
O aço para ferramentas A7 apresenta uma composição de alto carbono e alta liga projetada para dureza e resistência ao desgaste excepcionais. A adição de vanádio e tungstênio aumenta sua retenção de ponta, enquanto níveis controlados de manganês e silício melhoram a tenacidade e a usinabilidade.
A tabela abaixo descreve a composição química do aço para ferramentas A7.
| Elemento | Composição (%) |
| Carbono (C) | 2.0 – 2.85 |
| Cromo (Cr) | 5.38 |
| Ferro (Fe) | 84 |
| Manganês (Mn) | ≤ 0.80 |
| Molibdênio (Mo) | 1.15 |
| Fósforo (P) | ≤ 0.030 |
| Silício (Si) | ≤ 0.50 |
| Enxofre (S) | ≤ 0.030 |
| Tungstênio (W) | 1, opcional |
| Vanádio (V) | 4.53 |
Propriedades mecânicas do aço para ferramentas A7
O aço para ferramentas A7 oferece um forte equilíbrio de dureza e rigidez, proporcionando boa resistência ao desgaste, mas exigindo usinagem cuidadosa devido à sua faixa de dureza. Sua elasticidade e resistência ao cisalhamento garantem confiabilidade sob estresse.
A tabela abaixo resume suas principais propriedades mecânicas.
| Propriedade | Valor métrico | Valor imperial |
| Dureza, Rockwell C | 58.0 – 66.0 | 58.0 – 66.0 |
| Usinabilidade | 65% | 65% |
| Índice de Poisson | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| Módulo de cisalhamento | 80,0 média escolar | 11.600 ksi |
| Módulo de massa | 140 GPA | 20.300 ksi |
| Módulo elástico | 190 - 210 GPa | 27.557 – 30.457 ksi |
Propriedades físicas do aço para ferramentas A7
O aço ferramenta A7 exibe excelente estabilidade física, com alta densidade e expansão térmica moderada, garantindo desempenho confiável sob temperaturas variáveis. Sua condutividade térmica e capacidade de calor específica suportam gerenciamento de calor eficiente.
A tabela abaixo apresenta uma visão geral de suas características físicas essenciais.
| Propriedade | Valor métrico | Valor imperial |
| Densidade | 7,66 g/cm³ | 0,277 lb/pol³ |
| Ponto de fusão | 1427°C | 2600°F |
| Coeficiente de expansão térmica | 12,4 µm/m·°C | 6,89 µpol/pol·°F |
| Condutividade térmica | 37 W/m-K | 21,4 BTU·pol/pé²·h·°F |
| Capacidade térmica específica | 470 J/kg·K | 0,112 BTU/lb·°F |
A7 Fabricação e tratamento térmico de aço para ferramentas
O tratamento térmico impacta diretamente a dureza e a resistência ao desgaste do aço para ferramentas A7. Ao variar o tempo de têmpera e a temperatura, sua dureza pode ser otimizada para durabilidade e resistência à deformação.
Fornecemos aço para ferramentas A7 em condições recozidas, temperadas e revenidas, bem como em estados normalizados e laminados, garantindo versatilidade para vários requisitos de usinagem e aplicação.
Forjamento
A faixa de temperatura recomendada para o aço ferramenta A7 é entre 982°C (1800°F) e 1204°C (2200°F). Ele não deve ser forjado abaixo de 982°C (1800°F) porque o material se torna muito quebradiço e propenso a rachaduras, reduzindo sua deformabilidade.
Recozimento
Após o trabalho a quente e antes do re-endurecimento, o aço para ferramentas A7 deve passar por recozimento para aliviar tensões internas e melhorar a usinabilidade. A dureza pós-recozimento é tipicamente 235-255 HB.
Após o trabalho a quente e antes do re-endurecimento, o aço para ferramentas A7 deve ser recozido. Aqueça a uma taxa de 100-150°F (56-83°C) por hora até 1600°F (871°C). Para cada 25,4 mm (1 polegada) de espessura, mantenha a temperatura por 1 hora. Resfrie lentamente a uma taxa de 20-25°F (11-14°C) por hora para evitar choque térmico, então deixe o aço esfriar até a temperatura ambiente no forno.
Endurecimento
- Austenitização
Aqueça a 1700-1750°F (927-954°C). Para máxima resistência ao desgaste, use 1750°F (954°C); para ótima tenacidade, use 1700°F (927°C). Mantenha por 30-60 minutos por 25,4 mm (1 polegada) de espessura.
- Resfriamento
Após a austenitização, resfrie até a temperatura ambiente (em torno de 70°F/21°C) em óleo ou ar, dependendo da espessura da seção. A taxa de resfriamento deve ser controlada em 20-25°F (11-14°C) por minuto para evitar rachaduras.
Para seções de até 25,4 mm (1 polegada), tempere a 1500 °F (815 °C); para seções mais espessas, acima de 50,8 mm (2 polegadas), tempere a 1600 °F (871 °C) a 1650 °F (899 °C).
Têmpera
Após a têmpera, o aço ferramenta A7 passa por revenimento para diminuir a fragilidade e atingir a dureza alvo. O aço deve ser temperado a 400-1100°F (204-593°C) por 1 hora por 25,4 mm (1 polegada) de espessura.
Se um têmpera secundária é realizada, é normalmente feita para refinar ainda mais a dureza do aço e melhorar a tenacidade. Para máxima tenacidade, realize um segundo revenimento em temperaturas acima de 900°F (482°C) por 2 horas, seguido por um ciclo de revenimento de 2 horas.
Aqui está a tabela que apresenta os dados de dureza com base no tempo de têmpera e temperatura:
| Dureza (HRC) | Temperatura | Tempo |
| 44 – 46 | 650°C (1200°F) | 3 horas |
| 53 – 55 | 595°C (1100°F) | 3 horas |
| 56 – 58 | 540°C (1000°F) | 3 horas |
| 59 – 61 | 425°C (797°F) | 3 horas |
| 61 – 63 | 315°C (599°F) | 3 horas |
| 62 – 64 | 260°C (500°F) | 3 horas |
| 64 – 65 | 150°C (302°F) | 3 horas |
Usinagem de aço ferramenta A7
Formação
A alta dureza do aço ferramenta A7 permite que ele mantenha a forma durante a conformação, mas requer aquecimento cuidadoso para evitar rachaduras. Suas propriedades de endurecimento ao ar garantem estabilidade dimensional durante o processamento.
Corte
Cortar A7 é desafiador devido à sua dureza, que exige ferramentas de corte de alta qualidade e condições de usinagem ideais. Velocidades e avanços adequados são essenciais para evitar desgaste da ferramenta e acúmulo de calor.
Trabalho a frio
A resistência ao desgaste do A7 o torna adequado para trabalho a frio, embora sua dureza exija ferramentas especializadas. Processos de conformação a frio, como puncionamento ou estampagem, precisam de manuseio cuidadoso para evitar rachaduras ou desgaste excessivo da ferramenta.
Formas de produtos de aço para ferramentas A7
O conteúdo a seguir descreve as formas e dimensões típicas dos produtos de aço para ferramentas A7, projetados para atender a uma ampla gama de aplicações industriais.
Se você precisar de tamanhos fora das faixas padrão, o SteelPro Group pode atender pedidos personalizados para atender às suas especificações. Além disso, se você precisar de formas forjadas sob medida, entre em contato conosco para soluções sob medida.
Barras
- Diâmetro: 20 mm (0,8 polegadas) a 300 mm (12 polegadas)
- Comprimento: Até 2000 mm (79 polegadas)
Placas
- Espessura: 10 mm (0,4 polegadas) a 100 mm (4 polegadas)
- Largura: Até 2000 mm (79 polegadas)
- Comprimento: Até 2000 mm (79 polegadas)
Rodadas
- Diâmetro: 25 mm (1 polegada) a 350 mm (14 polegadas)
- Comprimento: Até 2000 mm (79 polegadas)
Folhas
- Espessura: 5 mm (0,2 polegadas) a 50 mm (2 polegadas)
- Largura: Até 1500 mm (59 polegadas)
- Comprimento: Até 2000 mm (79 polegadas)
Aplicações de aço para ferramentas A7
O aço para ferramentas A7 é conhecido por sua alta dureza, resistência ao desgaste e resistência, o que o torna particularmente adequado para aplicações que exigem durabilidade e tenacidade sob forte estresse mecânico.
- Matrizes de fundição e extrusão
- Ferramentas para trabalho a frio
- Matrizes de forjamento
- Ferramentas de corte e usinagem
- Ferramentas para compactação de pó
- Componentes de máquinas-ferramentas
- Moldes e Calibres Especializados
Fonte confiável para soluções de aço para ferramentas A7
O SteelPro Group fornece uma gama abrangente de produtos de aço para ferramentas A7 para atender a diversas necessidades industriais. Nossas ofertas incluem barras, chapas, redondos e folhas, disponíveis em vários tamanhos para atender a diferentes aplicações. Para clientes com requisitos exclusivos, somos especializados em soluções personalizadas.
Além da nossa gama de produtos, o SteelPro Group oferece consultoria especializada para ajudar você a selecionar o aço ferramenta certo para sua aplicação. Se você precisa de assistência com seleção de material, pedidos personalizados ou suporte técnico, nossa equipe está aqui para garantir o sucesso do seu projeto.
