Propriedades do aço para ferramentas de trabalho a quente 6Cr4Mo3Ni2WV (CG2)

O aço para ferramentas 6Cr4Mo3Ni2WV, também conhecido pela designação CG2, é um aço de matriz de alta resistência desenvolvido para aplicações exigentes. Ele serve como um aço para matrizes versátil, adequado tanto para processos de trabalho a frio quanto a quente.

1. Composição química do aço para ferramentas 6Cr4Mo3Ni2WV

O desempenho do aço 6Cr4Mo3Ni2WV depende da composição específica da sua liga. Embora existam pequenas variações entre diferentes padrões ou fontes, uma faixa típica de composição (fração de massa, %) é:

• Carbono (C): 0.55 – 0.64%
• Silício (Si): ≤0,40%
• Manganês (Mn): ≤0,40%
• Fósforo (P): ≤0,030%
• Enxofre (S): ≤0,030%
• Cromo (Cr): 3.80 – 4.30% 
• Molibdênio (Mo): 2.80 – 3.30% 
• Níquel (Ni): 1.80 – 2.20% 
• Tungstênio (W): 0.90 – 1.30% 
• Vanádio (V): 0.90 – 1.30%

Os principais elementos de liga contribuem com benefícios específicos:

• Níquel (Ni): Adicionado para fortalecer a matriz do aço, melhorando a tenacidade e o desempenho em altas temperaturas.
• Molibdênio (Mo): Substitui parcialmente o tungstênio (W) para ajudar a reduzir a segregação de carboneto.

É importante confirmar a especificação exata necessária para sua aplicação.

2. Propriedades e características do aço para ferramentas 6Cr4Mo3Ni2WV

O aço 6Cr4Mo3Ni2WV (CG2) proporciona um equilíbrio adequado entre resistência e tenacidade à fratura.

• Alta resistência: Adequado para ferramentas e matrizes que operam sob cargas pesadas.
• Boa Resistência: Oferece resistência à fratura.
• Versatilidade: Pode ser usado como um substituto para Aço ferramenta 3Cr2W8V em certas aplicações de matrizes de forjamento, muitas vezes proporcionando vantagens econômicas.
• Tratamento de superfície: O desempenho pode ser ainda mais aprimorado por meio de tratamentos de superfície, como carbonitretação (também conhecida como nitretação suave), que aumenta a resistência ao desgaste e prolonga a vida útil da matriz.

Dados de propriedades mecânicas (valores de exemplo, condições específicas de tratamento térmico podem variar):

• Resistência à Tração (Rm): ~1530 MPa
• Limite de escoamento (Rp0,2): ~820 MPa
• Tenacidade à fratura (KIC, temperatura ambiente): ~18,0 MPa√m
• Dureza (pós-têmpera e revenimento): Pode variar significativamente com base na temperatura de têmpera (por exemplo, intervalos observados de ~119 HBW a ~391 HBW).

3. Tratamento térmico de aço para ferramentas 6Cr4Mo3Ni2WV

Apropriado tratamento térmico é fundamental para atingir as propriedades desejadas para 6Cr4Mo3Ni2WV.

• Recozimento: Aquecer a 860 °C, resfriar o forno a 740 °C e manter. Continuar resfriando o forno a ≤ 400 °C, seguido de resfriamento ao ar.
• Endurecimento: Pré-aqueça (por exemplo, 800 °C), aqueça até a temperatura de austenitização (por exemplo, 1120 °C em um banho de sal), resfrie (normalmente em óleo) e, em seguida, revena (por exemplo, 420 °C, 1 hora; recomenda-se revenimento duplo).

O controle preciso da temperatura durante o tratamento térmico é crucial. O superaquecimento pode levar a microestruturas indesejáveis, como martensita alinhada e crescimento de grãos, que impactam negativamente o desempenho.

4. Aplicações do aço para ferramentas 6Cr4Mo3Ni2WV

As propriedades do aço para ferramentas 6Cr4Mo3Ni2WV o tornam adequado para uma variedade de aplicações exigentes de ferramentas e matrizes:

• Trabalho a quente:
  
  • Matrizes de forjamento a quente
  • Punções para parafusos e rebites quentes
  • Núcleos de matriz para fundição sob pressão de alta temperatura (ligas leves)
  • Moldes de extrusão a quente
• Trabalho a frio:
  
  • Matrizes para trabalho a frio
  • Moldes e matrizes sob carga pesada
  • Cinzéis pneumáticos

Seu equilíbrio entre resistência e tenacidade o torna uma boa escolha quando é necessária resistência ao desgaste e à fratura.

5. Considerações importantes

Embora seja um aço capaz, uma implementação bem-sucedida requer atenção a:

• Usinabilidade: A dureza recozida pode ser relativamente alta, o que pode exigir ajustes nos processos de usinagem.
• Processamento a quente: O aço pode ser suscetível a trincas internas durante o trabalho a quente se os parâmetros não forem cuidadosamente controlados. Este é um fator a ser gerenciado durante o processo de forjamento ou fabricação.
• Adequação da aplicação: Embora às vezes seja usado como uma alternativa para Aço ferramenta 3Cr2W8V, pode compartilhar vulnerabilidades semelhantes, como rachaduras, sob condições específicas de alta tensão. É necessária uma análise cuidadosa das cargas, temperaturas e mecanismos de desgaste da aplicação pretendida.

Na Aobo Steel, possuímos vasta experiência com aços para ferramentas, como o aço 6Cr4Mo3Ni2WV. Entre em contato conosco para discutir suas necessidades específicas e garantir a seleção do material ideal para sua aplicação.