Aço ferramenta 3Cr2Mo | P20

3. Tratamento térmico

O tratamento térmico do aço para ferramentas 3Cr2Mo (P20) é vital para suas propriedades finais e desempenho em aplicações de moldes, garantindo dureza, tenacidade e estabilidade necessárias.

3.1 Compreendendo o aço 3Cr2Mo (P20) pré-endurecido

O 3Cr2Mo (P20) é frequentemente fornecido pré-temperado a 28-35 HRC. Isso minimiza a distorção após a usinagem, já que a têmpera e o revenimento em alta temperatura são realizados pelo fabricante. Ao retrabalhar ou iniciar a partir de um estado recozido, é fundamental compreender todo o processo de tratamento térmico.

3.2 Guia abrangente de tratamento térmico para 3Cr2Mo (P20)

Os seguintes esboços típicos tratamento térmico para aço 3Cr2Mo.

3.2.1 Tratamentos térmicos preliminares (se necessário)

Elas amolecem o aço para usinagem ou refinam sua estrutura.

Recozimento: Alvos ≤229 HBW para usinabilidade.

• Recozimento isotérmico (opção 1): aquecer a 840-860 °C (2-3 horas), resfriar a 710-730 °C (3-4 horas), resfriar o forno abaixo de 500 °C e, em seguida, resfriar ao ar.
• Recozimento isotérmico (opção 2): aquecer a 850 °C (2 a 4 horas), resfriar a 720 °C (4 a 6 horas) e depois resfriar no forno.
• Revenimento em alta temperatura (amolecimento): 720-740°C (1-2 horas), resfriamento do forno (≤229 HBW).
• Têmpera alternativa: 650-680°C (≤225 HBW).

Normalização: aquecer a 900-920°C e resfriar ao ar livre para refinar o grão.

3.2.2 Processo de endurecimento para 3Cr2Mo (P20)

Isso transforma o aço em martensita dura.

Temperaturas de transformação aproximadas: Ac1: ~770°C; Ac3: ~825°C; Ms: ~335°C; Mf: ~180°C.

Procedimento:

1. Pré-aquecimento: frequentemente recomendado.
2. Austenitização: Aquecer a 850-880 °C (ou 880-900 °C). Manter a temperatura até a austenitização completa.
3. Resfriamento:

• Mídia: Óleo é o mais comum; água é menos comum.
• Dureza esperada (têmpera em óleo de 850-880 °C): Aprox. 50-52 HRC (ou ≥50 HRC).
• Opção de têmpera isotérmica (900°C em meio de 180-220°C): Aprox. 47-48 HRC.

3.2.3 Revenimento – Adaptação das Propriedades do 3Cr2Mo (P20)

Têmpera reduz a fragilidade, alivia o estresse e melhora a tenacidade.

• Pré-temperado padrão (28-35 HRC): revenido a 580-640°C.
• Maior dureza: use temperaturas de revenimento mais baixas.

• Duração: Normalmente 1-2 horas.
• Ciclos múltiplos: dois ou três ciclos são geralmente recomendados para propriedades ideais.
• Resfriamento: Ar ou óleo.

Efeito da temperatura de revenimento: temperaturas mais altas geralmente diminuem a dureza e a resistência, mas aumentam a ductilidade e a tenacidade.

3.3 Tratamentos de superfície avançados para 3Cr2Mo (P20)

Para maior resistência ao desgaste/corrosão da superfície ou polimento:

• Métodos: Cementação, nitretação (gás/íon), carbonitretação.
• Nitretação: Pode aumentar significativamente a dureza da superfície (por exemplo, de 650 HV até 950-1100 HV). A nitretação suave (570 °C, 2 horas) pode resultar em dureza superficial de ~700 HV (profundidade de ~0,1 mm).
• Pós-tratamento: geralmente seguido de polimento final.

3.4 Considerações importantes para o tratamento térmico de 3Cr2Mo (P20)

Embora frequentemente fornecido pré-endurecido, as propriedades do 3Cr2Mo (P20) são precisamente ajustáveis por meio de austenitização, têmpera e revenimento controlados. Tratamentos de superfície como a nitretação oferecem melhorias adicionais. Para obter resultados otimizados, consulte especialistas metalúrgicos ou seu fornecedor de aço.