Aço para ferramentas de trabalho a quente 4Cr5MoSiV1

Na Aobo Steel, trabalhamos extensivamente com aço para ferramentas de trabalho a quente 4Cr5MoSiV1, também conhecido internacionalmente como H13 (AISI) ou SKD61 (JIS). Com mais de 20 anos de especialização em forjamento de aço para ferramentas, possuímos um profundo conhecimento das capacidades e aplicações deste material. Este aço para ferramentas de trabalho a quente de cromo-molibdênio é uma escolha confiável para aplicações exigentes, oferecendo um forte equilíbrio entre tenacidade e desempenho em altas temperaturas.

1. Composição química do aço para ferramentas 4Cr5MoSiV1

Compreender a composição é fundamental para entender o desempenho. A composição química típica (em peso de %) para 4Cr5MoSiV1 é:

• Carbono (C): 0.32% – 0.45%
• Silício (Si): 0.80% – 1.20%
• Manganês (Mn): 0.20% – 0.50%
• Cromo (Cr): 4.75% – 5.50%
• Molibdênio (Mo): 1.10% – 1.75%
• Vanádio (V): 0.80% – 1.20%
• Fósforo (P):≤ 0,030%
• Enxofre (S):≤ 0,030%

Esses elementos trabalham juntos:

• Cromo: Aumenta a dureza e a resistência ao desgaste.
• Molibdênio: Essencial para resistência e resistência à fluência em altas temperaturas.
• Vanádio: Aumenta a resistência ao desgaste e refina a estrutura dos grãos para maior tenacidade.
• Silício e Manganês: Auxilia na desoxidação e contribui para a temperabilidade e resistência.

2. Principais propriedades e características de desempenho

Com base em nossa experiência, o 4Cr5MoSiV1 oferece diversas vantagens:

• Endurecimento ao ar: Isso simplifica o tratamento térmico e reduz o risco de distorção em comparação aos aços endurecíveis em óleo.
• Resistência a altas temperaturas: Mantém a dureza e a resistência de forma eficaz em temperaturas de trabalho elevadas.
• Boa tenacidade e resistência à fadiga térmica: Essencial para ferramentas submetidas a ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento.
• Resistência ao desgaste: Oferece durabilidade em aplicações de contato intenso.
• Resistência à incrustação: Menor tendência à formação de incrustações durante a têmpera ao ar.

É essencial controlar a dureza corretamente; dureza excessiva pode, às vezes, levar a problemas de fadiga, principalmente em aplicações como fundição sob pressão de alumínio. Geralmente, recomendamos uma temperatura máxima de serviço em torno de 600 °C.

3. Aço para ferramentas 4Cr5MoSiV1 Diretrizes para tratamento térmico

O tratamento térmico adequado é crucial para atingir as propriedades desejadas. A Aobo Steel possui vasta experiência no controle desses processos.

3.1 Recozimento

• Processo: Aquecer a 860-890°C, manter por 3-4 horas, resfriar o forno a 500°C e depois deixar esfriar ao ar.
• Dureza do alvo: ≤ 229 HBW.

3.2 Endurecimento

• Austenitização: Aquecer a 1020-1080°C.
• Têmpera: Resfriamento a óleo ou a ar.
• Dureza resultante: Normalmente 56-58 HRC.
• Tamanho do grão: ASTM 8-11 (dependendo da temperatura de têmpera).

3.3 Têmpera

• Processo: Geralmente temperado entre 560-580 °C, resfriado a ar. A têmpera dupla é comum, com a segunda têmpera sendo ligeiramente mais fria.
• Dureza típica: 47-49 HRC.
• Observação: Aplicações específicas (por exemplo, grandes matrizes de forjamento, moldes de fundição sob pressão) podem exigir temperaturas e durezas ajustadas (por exemplo, 37-41 HRC ou 42-47 HRC). O alívio de tensões a ~200 °C após a usinagem também é uma opção.

3.4 Tratamentos de Superfície

• Nitretação: A nitretação gasosa pode ser aplicada após o endurecimento e revenimento (por exemplo, base 32-38 HRC ou 46-50 HRC) para aumentar significativamente a dureza da superfície e a resistência ao desgaste, o que é particularmente comum em matrizes de extrusão de alumínio.

4. Aço para ferramentas 4Cr5MoSiV1 Aplicações comuns

Graças à sua versatilidade, o 4Cr5MoSiV1 é usado em muitos setores:

• Fundição sob pressão: Matrizes para ligas de alumínio e cobre, com aplicação primária.
• Extrusão a quente: Matrizes para alumínio, cobre e, às vezes, aço.
• Forjamento: Fabricação de matrizes de forjamento por martelo e prensa, punções e pinos de núcleo.
• Moldagem de plástico: Moldes de injeção para polímeros como policarbonato e poliamida.
• Componentes estruturais: Peças de temperatura média (400-500°C) em aplicações aeroespaciais.

5. Qualidade e fornecimento de materiais

A consistência e a pureza do 4Cr5MoSiV1 impactam diretamente a vida útil e o desempenho da ferramenta. Fatores como controle químico preciso, baixos níveis de fósforo e enxofre e inclusões mínimas são cruciais. Na Aobo Steel, utilizamos nossa rede de mais de 40 fornecedores estáveis e nossa vasta experiência em forjamento para garantir materiais da mais alta qualidade. Processos como Refusão por Eletroescória (ESR) pode ser utilizado para produzir aço mais limpo e homogêneo para aplicações exigentes que exigem polibilidade superior ou resistência à fadiga.

6. Considerações sobre usinagem

A usinagem de 4Cr5MoSiV1, especialmente após o endurecimento, requer o uso de ferramentas e técnicas adequadas. Geralmente, recomendamos a realização de operações de usinagem de desbaste antes do tratamento térmico para simplificar o processo.

Se você tiver requisitos específicos para sua aplicação 4Cr5MoSiV1, entre em contato conosco na Aobo Steel. Com nosso profundo conhecimento em aços para ferramentas, podemos fornecer o material e o suporte técnico adequados.