Guia de tratamento térmico de aço inoxidável 420

O que é Aço inoxidável 420O aço inoxidável 420 é um aço inoxidável martensítico de destaque, muito respeitado por sua temperabilidade e frequentemente classificado como aço inoxidável para ferramentas. Apresenta propriedades ferromagnéticas. O processo de tratamento térmico do aço inoxidável 420 normalmente segue etapas semelhantes às do aço carbono: austenitização, têmpera e revenimento.

Austenitização

O objetivo principal da austenitização é aquecer o aço a uma temperatura em que toda a sua estrutura cristalina se transforme em uma fase austenítica homogênea, permitindo que o carbono e os elementos de liga se dissolvam uniformemente. A temperatura de austenitização para o aço inoxidável 420 é de 954 °C a 1010 °C (1750 °F a 1850 °F). O tempo de imersão é de 30 minutos por polegada (ou aproximadamente 1,2 minutos por milímetro) de espessura.

Resfriamento

Resfriamento envolve o resfriamento rápido do aço austenitizado para induzir a transformação de austenita em martensita, uma fase tetragonal de corpo centrado (BCT) supersaturada que confere alta dureza ao aço. O aço inoxidável 420 tem alta temperabilidade e pode ser efetivamente temperado usando óleo ou ar.

Para peças com geometrias complexas ou irregulares, a têmpera a ar é frequentemente o método preferido. Este método ajuda a minimizar a distorção e reduz o risco de trincas. Se o projeto do componente permitir e a dureza máxima for desejada, a têmpera em óleo pode ser empregada. Além disso, a têmpera em óleo geralmente promove ótima ductilidade e resistência à corrosão.

Para têmpera ao ar, recomendamos resfriar o aço inoxidável 420 a 66 °C (150 °F). Para têmpera em óleo, a faixa de temperatura típica é de 66 a 93 °C (150 a 200 °F). Após o resfriamento à temperatura acima, o revenimento deve ser realizado imediatamente. Adiar o revenimento pode levar ao aumento de tensões internas e potencial formação de trincas.

Têmpera

Têmpera É o processo de reaquecimento do aço temperado a uma temperatura abaixo de sua temperatura crítica de transformação (Ac1) para reduzir a fragilidade inerente e a alta dureza da martensita, melhorando assim a tenacidade e a resistência ao impacto, além de eliminar tensões internas. Uma estrutura martensítica submetida a um revenimento adequado apresenta um equilíbrio entre resistência à tração e resistência ao impacto.

O aço inoxidável 420 deve passar por revenimento duplo ou até mesmo triplo. O aço inoxidável 420 deve passar por revenimento duplo ou até mesmo triplo.

A temperatura de têmpera específica pode ser selecionada com base no nível de dureza alvo: por exemplo, 150 °C (300 °F) pode atingir um mínimo de 52 HRC, 204 °C (400 °F) pode atingir 50 HRC e 315 °C (600 °F) pode atingir 48 HRC.

Cada ciclo de têmpera requer um tempo de imersão específico, normalmente 2 horas por polegada (ou aproximadamente 4,7 minutos por milímetro) de espessura do material. Recomendamos resfriar as peças à temperatura ambiente entre cada ciclo de têmpera.

O aço inoxidável 420 é propenso à fragilidade quando temperado, portanto evite temperá-lo entre 427°C e 566°C (800°F e 1050°F).

O revenimento em temperaturas entre 400 °C e 600 °C pode resultar em uma diminuição da resistência à corrosão. Nessas temperaturas de revenimento, carbonetos de cromo mais grosseiros (Cr23C6) precipitam no aço e regiões com baixo teor de cromo se formam ao redor desses carbonetos, levando à diminuição da resistência à corrosão. Esse fenômeno é chamado de sensibilização.¹.

As informações acima se baseiam em nossos 20 anos de experiência na produção de aço para ferramentas e em nossa expertise em tratamento térmico de aço inoxidável 420. Algumas das informações também são provenientes de artigos acadêmicos. Se tiver alguma dúvida sobre o aço inoxidável 420, não hesite em nos contatar.

1. Pramanik, A. e Basak, AK (Eds.). (2016). Aço Inoxidável: Microestrutura, Propriedades Mecânicas e Métodos de Aplicação (pág. 125). Apple Academic Press. ↩︎