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Quão Duro É O Aço Para Ferramentas? Equilíbrio Entre Dureza E Tenacidade
- João
Após o tratamento térmico, a dureza do aço para ferramentas pode atingir 50–70 HRC. Em seu estado recozido, o aço para ferramentas normalmente tem uma dureza de 150–250 libras esterlinas, fácil para usinagem posterior. Sua dureza exata depende do tipo específico de aço para ferramentas e do tratamento térmico ao qual ele é submetido.
O aço para ferramentas se destaca por sua dureza impressionante, ideal para ferramentas de corte, moldes e outras aplicações de alto desempenho. No SteelPro Group, somos especializados em fornecer aço para ferramentas em condições recozidas e pré-endurecidas.
Quão duro é o aço para ferramentas?
O aço para ferramentas é muito mais duro do que o aço macio ou o aço estrutural. Ele precisa dessa dureza para lidar com trabalhos difíceis, como corte e modelagem sob alta pressão e desgaste. Devido ao seu alto desempenho, a usinagem do aço para ferramentas é normalmente feita em seu estado recozido para garantir melhor trabalhabilidade. Sua alta dureza também significa que ele pode ser quebradiço se não for temperado corretamente.
O que afeta a dureza do aço para ferramentas?
Carbono e elementos de liga
Níveis mais altos de carbono no aço ferramenta permitem a formação de carbonetos duros, que aumentam a resistência ao desgaste e a dureza geral. Elementos de liga como cromo, tungstênio e molibdênio aumentam ainda mais a dureza ao refinar a microestrutura do aço e promover a formação de carbonetos.
Esses elementos também melhoram a tenacidade e a resistência ao calor, tornando o aço para ferramentas adequado para aplicações exigentes.
Processos de tratamento térmico
O tratamento térmico do aço ferramenta é essencial para modificar a dureza para se adequar a diferentes aplicações. Os principais processos incluem:
Recozimento
Nesse estado, o aço tem uma dureza menor, normalmente em torno de 150–250 HB.
O recozimento ajuda a estrutura interna do aço a relaxar, reduzindo o estresse e tornando-o mais fácil de moldar e usinar. Ele também melhora a ductilidade do aço, o que é importante antes do endurecimento ou processamento posterior.
Endurecimento
Durante o endurecimento e a têmpera, o aço para ferramentas forma martensita, uma microestrutura dura e quebradiça, aumentando a dureza para 50–70 HRC ou mais.
- Têmpera em água: O resfriamento em água é muito rápido e cria um aço muito duro, geralmente em torno de 55–70 HRC, mas pode causar rachaduras devido ao resfriamento rápido.
- Têmpera em óleo: O resfriamento em óleo é mais lento que em água e resulta em dureza ligeiramente menor, mas reduz o risco de rachaduras e ainda cria um aço duro.
- Têmpera a ar: Este método usa ar para resfriar o aço lentamente, resultando em uma dureza moderada, normalmente em torno de 50–60 HRC, com menos risco de rachaduras.
Têmpera
O revenimento reduz a fragilidade ao mudar a estrutura de martensita dura para uma mais estável. Esse processo ajuda a aliviar tensões internas, tornando o aço menos propenso a rachar, mantendo-o forte. Ele torna o aço mais resistente e durável para uso em aplicações exigentes.
Diferentes tipos de aço para ferramentas Dureza
O aço para ferramentas é dividido em seis tipos principais com base no tratamento térmico e nas características de desempenho. Cada tipo tem uma faixa de dureza típica em diferentes estágios. Abaixo está um resumo dos dados de dureza para cada tipo:
| Tipo de aço para ferramentas | Dureza Recozida (HB) | Dureza endurecida (HRC) | Dureza temperada (HRC) |
| Endurecimento por água (série W) | 200–250 | 50–60 | 55–65 |
| Trabalho a frio (séries O, A, D) | 220–250 | 58–64 | 55–60 |
| Trabalho a quente (série H) | 200–250 | 50–55 | 55–60 |
| Aço rápido (série M, T) | 220–250 | 60–70 | 58–65 |
| Resistente a choques (Série S) | 200–250 | 50–60 | 55–60 |
| Aço para ferramentas especiais (série L) | 200–250 | 55–65 | 55–60 |
Qual é o tipo mais duro de aço para ferramentas?
O tipo mais duro de aço para ferramentas é Aço rápido (HSS), especialmente Série M e Série T aços. Esses aços podem atingir níveis de dureza de 65–70 HRC, tornando-os altamente resistentes ao desgaste e capazes de suportar altas temperaturas. São ideais para ferramentas de corte como brocas e fresas.
Como testar a dureza do aço para ferramentas?
Se você quiser confirmar a dureza do seu aço para ferramentas, temos alguns métodos recomendados:
Use um testador de dureza Rockwell
O método mais comum. Uma esfera de diamante ou aço é pressionada na superfície do aço, e a profundidade da indentação é medida. Para aços de ferramentas, HRC é usado.
Use uma máquina de dureza Brinell
Uma grande bola de aço cria uma reentrância e o tamanho é medido para determinar a dureza
Use um testador de dureza Vickers
Um indentador de pirâmide de diamante é pressionado no aço, e o tamanho da indentação é medido sob um microscópio. É ideal para amostras pequenas ou finas.
Equilíbrio entre dureza e tenacidade do aço para ferramentas
Se o aço for muito duro, ele pode se tornar quebradiço e quebrar sob pressão. Então, como o aço para ferramentas equilibra dureza e tenacidade?
A chave é o teor de carbono. Aços para ferramentas com menor carbono, como H13, são resistentes e podem resistir à quebra, sendo ainda duros o suficiente para a maioria dos usos.
Também, elementos de liga como crômio e molibdênio melhoram a força e a resistência ao calor sem tornar o aço muito quebradiço. Esses elementos ajudam a formar carbonetos duros que resistem ao desgaste, mantendo o aço resistente o suficiente para lidar com o estresse.
Além disso, a têmpera também ajuda a equilibrar essas propriedades.
Escolha a dureza certa para o seu aço para ferramentas
Escolher a dureza certa para seu aço de ferramenta é importante para garantir que ele funcione bem para suas necessidades. Agora é hora de pensar para que o aço será usado.
- Para ferramentas de corte (por exemplo, brocas, lâminas):Para ferramentas que precisam permanecer afiadas, escolha aço com dureza em torno de 60–70 HRC (como aço rápido).
- Para moldes e matrizes:Se você precisa de aço para moldes ou matrizes que irão enfrentar pressão, escolha uma dureza em torno de 55–65 HRC (como aço para ferramentas de trabalho a frio).
- Para ferramentas de impacto (por exemplo, martelos, punções):Se o aço sofrer muito impacto, escolha um aço com menor dureza, mas com maior tenacidade, em torno de 50–60 HRC (como aço para ferramentas resistente a choques).
Se você ainda não tem certeza de qual escolher, sinta-se à vontade para entrar em contato! Podemos ajudar você a escolher o melhor aço para ferramentas para suas necessidades.
Nossas soluções e serviços em aço para ferramentas
O SteelPro Group oferece uma ampla seleção de aços para ferramentas, incluindo graus como aço rápido M2, Aço para ferramentas de trabalho a frio D2, e S7 Shock-Resistant Steel. Também fornecemos serviços de usinagem para atender às suas necessidades exatas e podemos ajudar com tratamento térmico ou têmpera.
Deixe-nos ajudar você a encontrar os materiais certos para o trabalho.
