Propriedades do aço para ferramentas de trabalho a quente 5Cr4Mo2W2VSi

O aço para ferramentas 5Cr4Mo2W2VSi é um aço para ferramentas de tungstênio-molibdênio de médio carbono e alto desempenho, projetado principalmente para aplicações de trabalho a quente, mas também versátil o suficiente para certas tarefas de trabalho a frio. Este é um aço de qualidade chinesa.

• Outras designações: Também é conhecido como RM2 ou 5Cr4W5Mo2V.
• Tipo: Aço para ferramentas de trabalho a quente / Aço matriz.

1. Composição química do aço para ferramentas 5Cr4Mo2W2VSi

A faixa típica de composição química do aço para ferramentas 5Cr4Mo2W2VSi é:

• Carbono (C): 0.45 – 0.55%
• Silício (Si): 0.80 – 1.10%
• Manganês (Mn): ≤ 0,50%
• Fósforo (P): ≤ 0,030%
• Enxofre (S): ≤ 0,030%
• Cromo (Cr): 3.70 – 4.30%
• Molibdênio (Mo): 1.80 – 2.20%
• Tungstênio (W): 1.80 – 2.20%
• Vanádio (V): 1.00 – 1.30%

2. Propriedades e vantagens do aço para ferramentas 5Cr4Mo2W2VSi

Esta classe oferece um forte equilíbrio de propriedades cruciais para ferramentas exigentes:

• Alta resistência ao calor e dureza: Mantém a integridade estrutural e a dureza em temperaturas de trabalho elevadas.
• Excelente resistência à temperatura: Resiste ao amolecimento durante exposição prolongada ao calor em serviço.
• Boa resistência ao desgaste: Oferece durabilidade contra abrasão e desgaste, tanto em temperatura ambiente quanto em altas temperaturas, resultando em maior vida útil da ferramenta.
• Boa tenacidade e resistência à fadiga: Oferece resistência a lascas e rachaduras sob estresse e impacto cíclicos.
• Estabilidade térmica: Mantém a microestrutura e as propriedades de forma confiável em altas temperaturas operacionais.
• Boa Trabalhabilidade: Pode ser processado efetivamente usando métodos padrão de trabalho a quente e a frio.

3. 5Cr4Mo2W2VSi Aço para ferramentas Tratamento térmico recomendado

Apropriado tratamento térmico é essencial para atingir as propriedades alvo do aço para ferramentas 5Cr4Mo2W2VSi.

3.1 Recozimento

• Processo 1: Aquecer a 860-880 °C, manter por 3 a 4 horas, resfriar o forno abaixo de 500 °C e, em seguida, resfriar ao ar. Dureza: ≤227 HBW.
• Processo 2 (Isotérmico): Aquecer a 850-870 °C, manter por 2 a 3 horas, resfriar no forno a 720-740 °C, manter por 3 a 4 horas, resfriar no forno a menos de 500 °C e, em seguida, resfriar ao ar. Dureza: ≤255 HBW.

3.2 Têmpera

• Temperatura: 1130-1140°C (Alternativamente: 1080°C ou 1120°C, dependendo dos requisitos específicos).
• Médio: Resfriamento de óleo (óleo a 40-60°C).
• Dureza resultante: Normalmente 58-60 HRC (antes do revenimento).

3.3 Têmpera

• Processo: Recomenda-se a têmpera dupla. Aqueça a 600-630 °C, mantenha por 2 horas e deixe esfriar ao ar. Repita o processo.
• Dureza após revenimento: Normalmente 50-56 HRC (ou 57-58 HRC dependendo dos parâmetros exatos).
• Nota sobre resistência à tração: Após têmpera a 1120°C e revenimento a 600°C, Rm é aproximadamente 2055 MPa.

4. Aplicações do aço para ferramentas 5Cr4Mo2W2VSi

5Cr4Mo2W2VSi é comprovado em diversas aplicações exigentes de ferramentas e matrizes:

• Matrizes de extrusão a quente: Especialmente eficaz para ligas de cobre. Frequentemente, proporciona uma vida útil significativamente maior (2 a 3 vezes, às vezes muito mais) em comparação ao aço 3Cr2W8V.
• Matrizes de forjamento: Adequado para forjamento de precisão, matrizes planas, blocos de matrizes de prensagem mecânica de médio/pequeno porte (operando até 600-650°C) e matrizes de forjamento de precisão para engrenagens. Pode superar 5CrNiMo em alguns cenários de forjamento a quente.
• Socos: Usado para punções de perfuração a quente (especialmente sob baixo impacto) e punções de extrusão de anéis de rolamento.
• Matrizes de Borda e Laminação: Demonstra vida útil superior em comparação com 4Cr5MoSiV1 e 3Cr2W8V em aplicações como matrizes de afiação e matrizes de conformação de rolos para talheres de aço inoxidável.
• Morre sob carga estável: Adequado para matrizes que operam em temperaturas mais altas com cargas relativamente estáveis e condições de resfriamento moderadas.
• Matrizes para Trabalho a Frio: Sua natureza de dupla finalidade permite o uso em ferramentas selecionadas para trabalho a frio.

5. Tratamentos de superfície

Para maximizar ainda mais a vida útil e o desempenho da ferramenta, tratamentos de superfície padrão, como nitretação ou boração, podem ser aplicados efetivamente ao aço para ferramentas 5Cr4Mo2W2VSi.