Aço para rolamentos 52100 | 1.3505 | 100Cr6

Perguntas frequentes

1. O que é aço 52100?

O aço de liga 52100 é um aço para rolamentos caracterizado como um aço de liga de alto carbono e cromo. 

2. Quais são as principais propriedades do aço 52100?

As principais propriedades do aço 52100 incluem alta dureza (até 66 Rockwell C quando tratado termicamente adequadamente) e excelente resistência ao desgaste. Também possui resistência e durabilidade robustas, além de manter boa estabilidade dimensional. Embora tenha boa resistência à corrosão devido ao seu teor de cromo, também é conhecido por ser bastante frágil em comparação com outros tipos de aço, sacrificando parte da maleabilidade e da resistência a forças de impacto.

3. O aço 52100 resiste à corrosão ou enferruja?

O aço 52100 possui excelente resistência à corrosão devido ao seu alto teor de cromo. No entanto, não é aço inoxidável e é menos resistente à corrosão do que outros tipos, como Aço inoxidável 440C.

4. Qual é a dureza máxima que o aço 52100 pode atingir?

Quando tratado termicamente adequadamente, o aço 52100 pode atingir valores de dureza notavelmente altos, de até 66 Rockwell C (HRC).

5. O aço 52100 é magnético?

Sim, o aço 52100 é magnético à temperatura ambiente.

6. Quais são os prós e contras do aço 52100?

• Prós: Torna-se muito difícil com tratamento térmico, é super resistente ao desgaste e à fadiga, mantém sua forma bem em condições difíceis e pode ser ótimo para usinagem após tratamento térmico adequado.
• Contras: Isso é menos resistente à corrosão do que os verdadeiros aços inoxidáveis, soldagem pode ser complicada, isso é mais quebradiço do que alguns outros aços, pode ser um pouco mais caro e é difícil de usinar em seu estado totalmente endurecido.

7. Quais são as aplicações comuns do aço 52100?

O aço-liga 52100 é usado principalmente em componentes que sofrem condições severas e exigem deformação mínima durante a operação. Aplicações comuns incluem rolamentos de alta resistência (rolamentos de esferas e rolos), buchas, cames, eixos e outros componentes de alta carga e alto desgaste. Também é encontrado em ambientes industriais exigentes, como motores de aeronaves, máquinas-ferramentas e equipamentos offshore, bem como em componentes automotivos e de aeronaves.

8. O aço 52100 é bom para facas?

Sim, o aço 52100 é considerado um aço muito bom para facas, especialmente quando nas mãos de um ferreiro habilidoso e devidamente tratado termicamente. Ele é capaz de afiar com muita precisão, oferece alta dureza e proporciona excelente estabilidade de fio e facilidade de afiação quando bem tratado. No entanto, um tratamento térmico inadequado pode levar ao problema de gomosidade durante a afiação e à retenção normal do fio.

9. O aço 52100 pode ser usado para ferramentas?

Sim, o aço 52100 é uma excelente escolha para diversas aplicações de ferramentas devido à sua alta dureza e resistência ao desgaste. Exemplos específicos incluem punções, machos, matrizes, rolos de laminação, bem como ferramentas em geral, facas, formões, cortadores a quente e formões para torneamento de madeira.

10. Como tratar termicamente o aço 52100 para obter desempenho ideal?

O tratamento térmico ideal para o aço 52100 envolve etapas específicas para maximizar a dureza e a tenacidade. Isso normalmente inclui recozimento (geralmente uma Transformação Eutectoide Divorciada ou recozimento DET com múltiplos ciclos de aquecimento e resfriamento a ar), seguido de têmpera (austenitização) a temperaturas entre 750 °C e 780 °C por 10 a 30 minutos. Uma têmpera imediata após a austenitização é crucial, seguida de revenimento a 140-260 °C, frequentemente com múltiplos ciclos, para equilibrar dureza, tenacidade e ductilidade. Temperaturas de austenitização mais altas podem aumentar a dureza, mas também reter a austenita.

11. Qual é o processo de recozimento recomendado para o aço 52100?

 Um método comum é o recozimento por Transformação Eutectoide Divorciada (DET) para refinar o tamanho dos grãos. Isso envolve aquecimento a 927 °C (1700 °F) por 20 minutos, seguido de resfriamento ao ar até a cor preta e magnética. Em seguida, ocorre o reaquecimento a 793 °C (1460 °F) por 30 minutos, seguido de resfriamento ao ar (e, opcionalmente, repetição desta etapa). Finalmente, o aço é submetido a para resfriar lentamente no forno a 1250°F (677 °C) e, em seguida, resfriado ao ar ambiente. Esse processo ajuda a reduzir as tensões internas e a refinar a microestrutura do aço.

12. Que tipo de meio de têmpera é recomendado para o aço 52100?

Para aço 52100, recomenda-se um óleo de têmpera média ou rápida. Óleos na faixa de 11 a 14 segundos são geralmente muito eficazes. O uso de um óleo mais rápido como o Parks #50 (7 a 10 segundos) costuma ser desaconselhado para aços-liga com cromo, pois pode aumentar o risco de trincas. O resfriamento a água geralmente não é recomendado devido à resistência à corrosão do aço.

13. O aço 52100 é difícil de forjar ou usinar?

O aço 52100 pode ser muito difícil de forjar, exigindo movimentos lentos e altas temperaturas para evitar fraturas por estresse. No entanto, sua temperabilidade média-baixa e a ausência de carbonetos em temperaturas de forjamento o tornam mais fácil de ser forjado em comparação com os aços endurecíveis ao ar. Em seu estado totalmente endurecido, o 52100 é difícil de usinar, frequentemente necessitando de ferramentas especializadas, como ferramentas de carboneto ou nitreto cúbico de boro (CBN). Sua usinabilidade pode ser melhorada por recozimento esferoidizante antes da usinagem.

14. Como o forjamento afeta o desempenho do aço 52100 para facas?

O forjamento pode levar a um maior potencial de desempenho no aço 52100. O forjamento em baixas temperaturas específicas, em torno de 885 °C (1625 °F), pode evitar a perda de carbono e o crescimento de grãos, ao mesmo tempo em que melhora o aço. Esse processo, juntamente com a ciclagem térmica (normalização), ajuda a dissolver carbonetos e refinar o tamanho dos grãos, resultando em melhor resistência ao desgaste e desempenho geral.

15. O aço 52100 pode ser trabalhado a frio?

Sim, o aço-liga AISI 52100 pode ser trabalhado a frio usando técnicas convencionais quando estiver em condições recozidas ou normalizadas.

16. Como o aço 52100 se compara ao aço O1 para facas?

O aço 52100 contém aproximadamente três vezes o teor de cromo do Aço para ferramentas O1Enquanto o O1 possui carbonetos de tungstênio, o 52100 é conhecido por atingir uma estrutura homogênea e de granulação muito fina devido ao seu cuidado na fabricação, frequentemente envolvendo fusão a vácuo. O O1 é geralmente considerado mais fácil de tratar termicamente do que o 52100, e o 52100 é mais difícil de forjar e tratar termicamente adequadamente. No entanto, muitos especialistas afirmam que, quando tudo é feito corretamente (especialmente forjamento extensivo e tratamento térmico específico), o 52100 proporciona um desempenho de faca superior.

17. Como o aço 52100 se compara ao aço inoxidável 440C em termos de resistência à corrosão?

O aço inoxidável 440C resiste à corrosão duas vezes mais que o aço 52100 convencional. O 440C tem melhor desempenho em termos de vida útil de fadiga e em condições operacionais sem lubrificação.

18. Qual é a retenção de borda do aço 52100 em comparação com outros aços como AEB-L ou aços japoneses?

A retenção de aresta do aço 52100 geralmente não é particularmente alta em comparação com alguns aços avançados, sendo semelhante a outros aços carbono e de baixa liga devido ao volume e à dureza de seus carbonetos de cementita. Em testes, o aço 52100 demonstrou retenção de aresta superior ao aço 1086 e ao aço damasco Wootz, mas não foi tão bom quanto o aço AEB-L. Em comparação com aços japoneses, alguns usuários sugerem que aços modernos como o Apex Ultra podem oferecer retenção de aresta significativamente maior devido a elementos de liga adicionais.

19. O aço 52100 pode ser usado em construções de facas Damasco ou San Mai?

Sim, o aço 52100 pode ser usado efetivamente como um aço central em lâminas San Mai, principalmente se houver um forno de tratamento térmico disponível, pois é um aço de endurecimento profundo. Também foi incorporado em Aço de Damasco ao lado de materiais como 1095, embora conseguir um forte contraste visual possa ser difícil devido às suas composições semelhantes.

20. Para que serve o aço 52100?

• Rolamentos. É considerado um material clássico e padrão para aplicações com alto teor de carbono, especialmente rolamentos de esferas e rolos.

• Seções de matriz. Pode ser usado para matrizes de até 50 mm de diâmetro que exigem superfícies extremamente polidas.

• Material de revestimento em soldagem por arco de transferência de pó (PTA).

• Aplicações que exigem boa resistência ao desgaste sem cementação.

21. Qual é a resistência do aço 52100?

A resistência do aço 52100 depende muito do tratamento térmico específico aplicado.

• Resistência à tracção: 585-620 MPa (85-90 ksi). Após a têmpera em óleo a 850 °C (1560 °F), a resistência à tração varia com a temperatura de revenimento. Para aplicações de matriz, a resistência à tração é listada como 80.000 psi (552 MPa) na condição recozida e 120.000 psi (827 MPa) quando temperada em óleo e revenida a 400 °F (204 °C).

• Limite de escoamento: 450 MPa (65 ksi). Após a têmpera em óleo a 850 °C (1560 °F), o limite de escoamento varia com a temperatura de revenimento. Para aplicações de matriz, a resistência ao escoamento é listada como 35.000 psi (241 MPa) na condição recozida e 93.000 psi (641 MPa) quando temperada em óleo e revenida a 400 °F (204 °C).

• Resistência à compressão: 2.760 MPa (400 ksi) ou 2.930 MPa (425 ksi).

22. Qual é a diferença entre o aço 52100 e o 1095?

Principais diferenças resumidas:

• Teor de cromo: : 52100 contém cromo, enquanto 1095 é um aço de alto carbono simples, sem cromo significativo.

• Aplicações primárias: : 52100 é principalmente um aço para rolamentos, enquanto 1095 é um aço de alto carbono de uso geral, frequentemente usado para molas e lâminas.

• Resistência à corrosão: O aço 52100 oferece resistência à corrosão ligeiramente melhor que o carbono 1095 comum, embora nenhum dos dois seja considerado um aço resistente à corrosão.