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Aço para ferramentas de alta velocidade M2: propriedades, processo, usos
- João
O que é aço para ferramentas M2?
O aço para ferramentas M2 é uma liga de aço rápido (HSS) feita de tungstênio e molibdênio, conhecida por sua combinação de tenacidade, resistência ao desgaste e dureza vermelha. É comumente usado em ferramentas de corte como brocas, fresas de topo, machos e lâminas de serra, bem como punções e matrizes para trabalho a frio. Comparado ao aço para ferramentas T1, o M2 oferece desempenho superior, especialmente em aplicações de corte leve e de alta velocidade.
Nosso aço para ferramentas M2 é projetado para alto desempenho em aplicações exigentes, oferecendo dureza e durabilidade superiores. Ele é projetado especificamente para se destacar em corte, puncionamento e moldagem de alta velocidade, garantindo resultados confiáveis e precisos.
A que é equivalente o aço para ferramentas M2?
A tabela abaixo lista os códigos equivalentes para aço para ferramentas M2 em diversas especificações.
| Padrão | Código Equivalente |
| GB | W6Mo5Cr4V2 |
| ISC | T66542 |
| ASTM | M2 |
| UNS | T11302 |
| DIN EN/DIN | 1.3343 |
Composição química do aço para ferramentas M2
A composição química do aço para ferramentas M2 é projetada para otimizar a dureza, a resistência ao desgaste e o desempenho em altas temperaturas. Seu alto teor de tungstênio (W) e molibdênio (Mo) aumenta a resistência ao calor, enquanto o cromo (Cr) e o vanádio (V) melhoram a dureza e as propriedades de desgaste.
A tabela abaixo fornece a composição química detalhada do aço para ferramentas M2.
| Elemento | Composição (%) |
| Carbono (C) | 0,78 – 0,88 (Reg. C) |
| 0,95 – 1,05 (C alto) | |
| Cromo (Cr) | 3.75 – 4.5 |
| Ferro (Fe) | 78 – 82.4 |
| Manganês (Mn) | 0.15 – 0.40 |
| Molibdênio (Mo) | 4.5 – 5.5 |
| Níquel (Ni) | ≤ 0.30 |
| Silício (Si) | 0.20 – 0.45 |
| Tungstênio (W) | 5.5 – 6.75 |
| Vanádio (V) | 1.75 – 2.2 |
A versão de alto carbono (0,95 – 1,05％) do M2 oferece maior dureza e resistência ao desgaste, enquanto a versão de carbono regular (0,78 – 0,88%) oferece maior tenacidade e resistência ao impacto.
Propriedades físicas do aço para ferramentas M2
O aço para ferramentas M2 oferece alta densidade e boa estabilidade térmica, tornando-o adequado para aplicações de alta temperatura. Sua expansão térmica e resistividade elétrica relativamente baixas melhoram ainda mais seu desempenho em ferramentas e moldes de precisão. A tabela abaixo descreve as principais propriedades físicas do aço para ferramentas M2.
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Densidade | 8,14 g/cm³ | 0,294 lb/pol³ |
| Ponto de fusão | 1.420 – 1.470 °C | Temperatura de 2.588 a 2.678°F |
| Capacidade térmica específica | 460 J/kg-K | 0,110 BTU/lb-°F |
| Condutividade térmica | 25 W/m·K | 17,2 BTU/h·pé·°F |
| Coeficiente de expansão térmica | 5,5 × 10⁻⁶ /°C | 3,1 × 10⁻⁶ /°F |
| Resistividade elétrica | 0,58 µΩ·m | 0,58 µΩ·m |
Propriedades mecânicas do aço para ferramentas M2
O aço para ferramentas M2 é conhecido por sua alta resistência e dureza, tornando-o resistente à deformação e ao desgaste. Ele também oferece boa tenacidade e flexibilidade, ajudando-o a ter um bom desempenho sob impacto e estresse. A tabela abaixo mostra as propriedades mecânicas do aço para ferramentas M2.
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Dureza (HRC) | 62 – 65 HRC | 62 – 65 HRC |
| Resistência à tração | 1.800 – 2.100 MPa | 261.000 – 304.500 psi |
| Resistência ao rendimento | 1.400 – 1.700 MPa | 203.000 – 246.500 psi |
| Alongamento | 4 – 8 % | 4 – 8 % |
| Módulo de elasticidade | 210 GPa | 30.500 ksi |
| Índice de Poisson | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| Resistência ao impacto (Charpy V-Notch) | 10 – 30 minutos | 7,4 – 22,1 pés-lb |
Tratamento térmico de aço para ferramentas M2
O SteelPro Group segue um processo de tratamento térmico preciso e padronizado para aço ferramenta M2, garantindo dureza, tenacidade e resistência ao desgaste ideais para atender às demandas da indústria por durabilidade e precisão. As seções a seguir descrevem os principais estágios do processo de tratamento térmico do aço ferramenta M2, do recozimento à têmpera e revenimento.
Recozimento
Aqueça a uma taxa não superior a 222 °C por hora (400 °F por hora) a 829-843 °C (1525-1550 °F) e mantenha essa temperatura por 1 hora para cada 25,44 mm (1 polegada) de espessura, com um mínimo de 2 horas.
Após a espera, resfrie lentamente no forno a uma taxa não superior a 28 °C por hora (50 °F por hora) até atingir 538 °C (1000 °F), depois continue resfriando no forno ou no ar até atingir a temperatura ambiente.
Endurecimento
Pré-aquecimento
Para ferramentas de formas complexas: Aqueça a uma taxa não superior a 222 °C por hora (400 °F por hora) até 593 °C (1100 °F), depois continue aquecendo uniformemente até 788-843 °C (1450-1550 °F).
Para ferramentas de formato simples: Aquecer diretamente a 800℃ em velocidade uniforme.
Austenização
Após o pré-aquecimento, o aço ferramenta M2 é aquecido até a temperatura de austenitização desejada para otimizar suas propriedades. Temperaturas mais baixas maximizam a tenacidade, enquanto temperaturas mais altas aumentam a dureza a quente para melhor desempenho em altas temperaturas.
Para máxima resistência:
Para atingir a melhor tenacidade sem focar na dureza a quente, o aço deve ser aquecido a temperaturas ligeiramente mais baixas:
- Aquecimento do forno: Aqueça de 2075°F a 2175°F (1175°C a 1191°C).
- Aquecimento em banho de sal: aquecer de 2050°F a 2150°F (1121°C a 1177°C).
Esta gama garante que o aço é resistente e resiliente, ideal para ferramentas como punções e matrizes onde a resistência ao impacto é fundamental.
Para maior dureza a quente:
Se o objetivo é maximizar a dureza a quente (a capacidade de manter a dureza sob altas temperaturas), você deve aquecer o aço até o limite superior da faixa de temperatura:
- Aquecimento do forno: Aqueça de 2200°F a 2250°F (1204°C a 1232°C).
- Aquecimento em banho de sal: aquecer de 2175°F a 2225°F (1191°C a 1218°C).
Isso garante que o aço retenha sua dureza e desempenho sob calor, tornando-o ideal para ferramentas de corte que enfrentam altas temperaturas durante a operação.
Resfriamento
Gás pressurizado:
A têmpera em gás pressurizado requer uma taxa de têmpera rápida, mantida abaixo de 538°C (1000°F). Isso garante uma taxa de resfriamento rápida, promovendo a formação de martensita e melhorando a dureza.
Óleo:
Tempere até ficar preto (em torno de 482°C ou 900°F), depois resfrie em ar parado até 66-51°C (150-125°F). A têmpera em óleo oferece uma taxa de resfriamento controlada que minimiza a distorção e a rachadura.
Banho de sal:
Resfrie em banho de sal mantido a temperaturas entre 538-593°C (1000-1100°F) e depois resfrie ao ar parado a 150-125°F (66-51°C).
Têmpera
O revenimento deve ser realizado imediatamente após a têmpera, pois alivia tensões internas e reduz a fragilidade. Aqueça a 552-566°C (1025-1050°F) e mantenha por pelo menos 1 hora por 25,44 mm (1 polegada) de espessura. A dureza final após o revenimento estará na faixa de HRC 59-62, dependendo da temperatura específica de revenimento.
Formas de produtos de aço para ferramentas M2
A seção a seguir fornece uma referência para as formas comuns de produtos e faixas de tamanho de aço para ferramentas M2. Também somos especializados em produzir tamanhos personalizados além das faixas típicas, oferecendo flexibilidade para atender aos seus requisitos dimensionais específicos com tolerâncias rígidas para máxima precisão.
Barras
Diâmetro: 10 mm a 300 mm (0,4 pol a 12 pol)
Comprimento: 100 mm a 3000 mm (4 pol a 236 pol)
Placas
Espessura: 5 mm a 100 mm (0,2 pol a 4 pol)
Largura: 100 mm a 1000 mm (4 pol a 40 pol)
Comprimento: 100 mm a 3000 mm (4 pol a 118 pol)
Rodadas
Diâmetro: 10 mm a 150 mm (0,4 pol a 6 pol)
Comprimento: 100 mm a 3000 mm (4 pol a 157 pol)
Barras planas
Espessura: 5 mm a 100 mm (0,2 pol a 4 pol)
Largura: 50 mm a 300 mm (2 pol a 12 pol)
Blanks de ferramentas
Espessura: 10 mm a 100 mm (0,4 pol a 4 pol)
Largura: 50 mm a 300 mm (2 pol a 12 pol)
Aplicações de aço para ferramentas M2
O M2 é comumente usado em moldes de fundição sob pressão, matrizes de forjamento a quente e extrusão, ferramentas de moldagem por injeção, matrizes de corte e cisalhamento, moldes de plástico, matrizes de rolos, produção de lâminas de turbina e ferramentas de tratamento térmico.
Produtos e serviços de aço para ferramentas M2
No SteelPro Group, oferecemos uma ampla gama de produtos de aço para ferramentas M2, incluindo barras, hastes e peças personalizadas. Também fornecemos opções de processamento personalizadas, como corte de precisão, retificação e tratamento térmico para garantir que seus componentes atendam aos mais altos padrões.
Além do M2, oferecemos Aço H13 para aplicações de alta temperatura, proporcionando maior resistência e durabilidade. Com nosso suporte especializado e soluções confiáveis, ajudamos você a otimizar a produção e reduzir o tempo de inatividade.
