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Aço para ferramentas W2: propriedades, usos e como tratar termicamente
- João
O aço para ferramentas W2 é conhecido por sua dureza excepcional e capacidade de manter uma lâmina afiada, o que o torna um material ideal para a fabricação de facas, formões e várias ferramentas de corte. No entanto, devido ao seu alto teor de carbono, ele requer técnicas precisas de tratamento térmico.
Neste guia, abordaremos tudo o que você precisa saber sobre o aço para ferramentas W2 — suas propriedades únicas, o processo de tratamento térmico adequado e as indústrias onde ele realmente se destaca. Não importa se você está fazendo facas ou ferramentas industriais, nós o ajudaremos a obter os melhores resultados com este material excepcional.
O que é aço W2?
O aço para ferramentas W2 é um aço de alto carbono conhecido por sua dureza (até 62-65 HRC) e excelente retenção de fio, tornando-o ideal para ferramentas como facas, formões e punções. Ele vem em barras e hastes e atende aos padrões ASTM A681. Embora ofereça melhor resistência ao desgaste e retenção de fio do que o aço W1, ele é mais quebradiço e requer tratamento térmico preciso para evitar rachaduras.
1095 vs Aço W2
O aço 1095 é mais resistente e fácil de manter, mas menos resistente ao desgaste. O aço W2, com mais elementos de liga, oferece melhor durabilidade e retenção de borda, mas é mais quebradiço e requer tratamento térmico cuidadoso.
Composição química do aço para ferramentas W2
| Elemento | Faixa de composição |
| Carbono (C) | 0.60% – 1.40% |
| Cromo (Cr) | 0.10% – 0.40% |
| Ferro (Fe) | 97.2% – 99.1% |
| Manganês (Mn) | 0.15% |
| Fósforo (P) | ≤ 0,030% |
| Silício (Si) | 0.10% – 0.40% |
| Enxofre (S) | ≤ 0,030% |
| Vanádio (V) | 0.15% – 0.35% |
Propriedades físicas do aço para ferramentas W2
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Densidade | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Ponto de fusão | 1.450°C | 2.642°F |
| Módulo de elasticidade | 210 GPa | 30,5 x 10⁶ psi |
| Condutividade térmica | 40 W/m-K | 23,2 BTU/h·pé·°F |
| Calor Específico | 0,46 J/g-K | 0,11 BTU/lb-°F |
Propriedades mecânicas do aço para ferramentas W2
| Propriedade mecânica | Métrico | Imperial |
| Resistência à tração, máxima | 1800 MPa | 261.000 psi |
| Resistência à tração, rendimento | 1625 MPa | 236.000 psi |
| Alongamento na ruptura | 7.00% | 7.00% |
| Módulo de elasticidade | 205 GPA (coeficiente de massa corpórea) | 29,7 Mpsi |
| Módulo de massa | 160 GPA | 23,2 Mpsi |
| Índice de Poisson | 0.28 | 0.28 |
| Usinabilidade | 40% | 40% |
| Módulo de cisalhamento | 80,0 média escolar | 11,6 Mpsi |
- A usinabilidade é baseada no aço AISI 1212 = 100%.
Características do Aço para Ferramentas W2
O aço para ferramentas W2 é conhecido por seu alto teor de carbono, o que o torna capaz de atingir dureza impressionante e excelente retenção de fio. Isso o torna ideal para ferramentas de corte como facas e formões que exigem afiação e durabilidade.
Alta Dureza
O W2 atinge sua alta dureza (62-65 HRC) por meio de seu substancial teor de carbono, que forma carbonetos duros durante o tratamento térmico. Essa alta dureza garante que as ferramentas feitas de W2 mantenham sua nitidez e integridade estrutural mesmo sob uso intenso e repetitivo.
Boa Resistência
Embora o W2 seja excepcionalmente duro, sua tenacidade é mantida por uma composição de liga balanceada. Quando a dureza excede 63 HRC, a tenacidade diminui, tornando o aço mais propenso à fragilidade. O tratamento térmico adequado é essencial para atingir o equilíbrio certo.
Excelente retenção de aresta
O W2 se destaca na retenção de fio graças ao seu alto teor de carbono e elementos de liga como cromo e manganês. Esses elementos aumentam a capacidade do aço de manter um fio afiado por mais tempo, especialmente em aplicações de corte consistentes.
Resistência moderada à corrosão
Embora o aço para ferramentas W2 contenha cromo, que fornece algum nível de resistência à corrosão, ele não é tão resistente à ferrugem e corrosão quanto os aços inoxidáveis ou aços para ferramentas com alto teor de cromo. Para manter seu desempenho em ambientes úmidos ou desafiadores, a manutenção regular, como a aplicação de óleo, é essencial.
Tratamento térmico de aço para ferramentas W2
Quando se trata de aço para ferramentas W2, o tratamento térmico é um passo fundamental para transformá-lo no material de alto desempenho que todos nós apreciamos. Vamos dividir o processo de uma forma simples e fácil de entender para ajudar você a aproveitar ao máximo esse aço incrível.
Normalização: Preparando o Aço
Antes que o aço para ferramentas W2 se torne super resistente, ele precisa ser normalizado. Este processo ajuda a suavizar a estrutura do grão e aliviar qualquer estresse que possa estar no aço. Essencialmente, ele prepara o material para o estágio de endurecimento.
Nesta etapa, W2 é aquecido até cerca de 1.650°F (898°C) e então resfriado lentamente. Este ciclo é repetido algumas vezes em temperaturas mais baixas para garantir que o aço esteja uniforme e pronto para o próximo estágio.
Endurecimento: tornando-o forte e afiado
Nesta etapa, o aço W2 é aquecido a cerca de 1.450 °F (788 °C) e mantido lá por alguns minutos. O calor permite que o aço atinja sua dureza total, e então é rapidamente resfriado em óleo (geralmente Parks 50).
Este resfriamento rápido bloqueia a dureza, dando ao W2 sua incrível capacidade de manter uma lâmina afiada. Após esta etapa, você terá um aço com cerca de 64-65 HRC (Dureza Rockwell), o que o torna ideal para ferramentas de corte e facas.
Temperamento: Encontrando o equilíbrio perfeito
Temperar é uma maneira de tornar o aço um pouco menos quebradiço, mantendo sua dureza. É como dar um descanso ao aço para garantir que ele seja resistente o suficiente para suportar uso pesado sem quebrar.
O aço é aquecido a uma temperatura mais baixa (em torno de 300°F a 650°F) por algumas horas, e isso pode ser feito duas vezes. Quanto mais você tempera, mais macio o aço fica, mas ele também se torna mais durável e menos propenso a rachar.
Formas de produtos de aço para ferramentas W2
Barras redondas
- Diâmetro: 10 mm a 300 mm (0,4 polegadas a 12 polegadas).
- Comprimento: 2 metros a 6 metros (6,5 pés a 20 pés)
Barras quadradas
- Tamanho: 10 mm a 100 mm (0,4 polegadas a 4 polegadas).
- Comprimento: 2 metros a 6 metros (6,5 pés a 20 pés).
Barras planas
- Grossura: 5 mm a 50 mm (0,2 polegadas a 2 polegadas).
- Largura: 20 mm a 300 mm (0,8 polegadas a 12 polegadas).
Varas
- Diâmetro: 10 mm a 100 mm (0,4 polegadas a 4 polegadas)
- Comprimento: 1 metro a 3 metros (3,3 pés a 10 pés).
Grupo SteelPro pode fornecer uma ampla gama de produtos de aço para ferramentas W2. Se você tem requisitos de tamanho personalizado fora das faixas acima, podemos acomodá-los! Além disso, oferecemos tratamento térmico, moagem, polimentoe serviços de corte para atender às necessidades do seu projeto.
Aplicações do Aço para Ferramentas W2
O aço para ferramentas W2 se destaca por seu desempenho excepcional em aplicações de corte, graças à sua dureza impressionante, excelente retenção de aresta e resistência confiável ao desgaste. Ele é projetado para ferramentas que exigem precisão e durabilidade.
Facas e Lâminas
W2 é frequentemente usado na produção de facas de alto desempenho, incluindo facas de caça e canivetes. Sua capacidade de manter um fio afiado por períodos prolongados o torna perfeito para tarefas de corte de precisão.
Lâminas industriais para cortes pesados
W2 também é usado em lâminas industriais para cortar materiais como metal, plástico e madeira. Sua alta dureza e retenção de fio permitem que essas lâminas tenham um bom desempenho sob uso contínuo, tornando W2 ideal para ferramentas de corte em ambientes de fabricação onde a durabilidade é essencial.
Cinzéis e Punções
W2 é uma excelente escolha para formões, punções e outras ferramentas que precisam resistir à deformação, mantendo uma borda afiada. Sua alta dureza ajuda essas ferramentas a permanecerem afiadas durante impactos pesados, o que é crucial para aplicações como metalurgia, marcenaria e entalhe em pedra.
Ferramentas para trabalho a frio
W2 é comumente usado para ferramentas de trabalho a frio, como matrizes, moldes e ferramentas de estampagem. Nessas aplicações, a resistência ao desgaste do W2 garante que as ferramentas possam suportar estresse repetido e manter a precisão sem degradar ou perder sua nitidez, tornando-o ideal para indústrias como automotiva e de manufatura.
- O aço W2 é bom para facas?
Sim, o aço W2 é ótimo para facas. Ele mantém um fio afiado bem, é resistente e pode atingir alta dureza com tratamento térmico adequado. Embora possa ser um pouco mais difícil de afiar, ele desenvolve uma bela pátina com o tempo, adicionando caráter à lâmina.
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