Aço para ferramentas 7CrSiMnMoV: um guia completo

O aço para ferramentas 7CrSiMnMoV, frequentemente chamado de aço CH-1, é um aço de baixa liga para trabalho a frio de destaque, que conquistou sua reputação na indústria por suas qualidades excepcionais. O que o torna especial? É particularmente adequado para têmpera por chama, oferecendo excelente temperabilidade, ampla faixa de temperatura de têmpera e baixa tendência a superaquecimento. Isso significa que ele permanece estável durante o tratamento térmico com deformação mínima — uma vantagem significativa para fabricantes que buscam confiabilidade e precisão.

Aço ferramenta 7CrSiMnMoV

1. Composição química do aço para ferramentas 7CrSiMnMoV

  • Carbono (C): 0.65 – 0.75%
  • Silício (Si): 0.85 – 1.15%
  • Manganês (Mn): 0.65 – 1.05%
  • Fósforo (P): ≤ 0,030%
  • Enxofre (S): ≤ 0,030%
  • Cromo (Cr): 0.90 – 1.20%
  • Molibdênio (Mo): 0.20 – 0.50%
  • Vanádio (V): 0.15 – 0.30%

Essa mistura é o que dá ao aço sua resistência, tenacidade e resistência ao desgaste, tornando-o perfeito para aplicações pesadas.

2. Aplicações do aço ferramenta 7CrSiMnMoV

Este aço é um verdadeiro cavalo de batalha, sendo utilizado em uma ampla gama de ferramentas e matrizes. Veja onde ele se destaca:

  • Matrizes de inserção grandes e matrizes de corte
  • Punções e matrizes de conformação
  • Matrizes de estampagem profunda e matrizes de estampagem a frio
  • Moldes especializados como moldes de baquelite e argila
  • Ferramentas de corte como lâminas de tesoura e facas de corte de papel
  • Componentes industriais, incluindo rolos e tiras de guia de máquinas-ferramentas

Também é ideal para matrizes grandes, como as usadas em painéis externos automotivos e matrizes de dobra a frio. De fato, supera outros aços, como GCr15 e Cr12MoV, em termos de vida útil da ferramenta para tarefas de perfuração e corte. Além disso, é prático como inserto em matrizes de estampagem grandes, onde o endurecimento localizado simplifica a produção.

3. Processos de tratamento térmico de aços para ferramentas 7CrSiMnMoV

Para obter os melhores resultados com aço 7CrSiMnMoV, tratamento térmico é crucial. Veja como é feito:

3.1 Forjamento

Comece aquecendo os tarugos de aço a 1100-1200 °C, depois termine a 800-850 °C e deixe esfriar lentamente. Um pré-aquecimento a 800-900 °C garante que tudo aqueça uniformemente, preparando o terreno para um resultado sólido.

3.2 Tratamento Pré-Aquecido

  • Normalizando: Aqueça a 840-860°C para refinar a estrutura do grão, limpar os carbonetos da rede e facilitar a usinagem.
  • Recozimento Isotérmico: Aquecer a 820-840 °C, manter por várias horas e, em seguida, resfriar lentamente até aproximadamente 680-700 °C antes de finalizar com resfriamento ao ar. Ambos os métodos atingem uma dureza de 217-241 HBW.

3.3 Têmpera

É aqui que o aço fica tenaz. Aqueça-o a 860-920 °C e resfrie-o rapidamente — óleo ou ar funcionam. A têmpera em óleo a 860 °C pode atingir uma dureza de 62 HRC, enquanto o resfriamento a ar atinge 59 HRC. Mesmo em uma amostra de 80 mm, você ainda atingirá 60 HRC a 30 mm de profundidade, demonstrando sua impressionante temperabilidade.

3.4 Têmpera

Após a têmpera, revenimento a 160-200 °C para ajustar o equilíbrio entre dureza e tenacidade, alcançando uma dureza de 58-62 HRC. Para peças menores, o auto-revenimento pode ser a solução.

3.5 Tratamentos de Endurecimento de Superfície

O endurecimento por chama é um divisor de águas aqui — pré-aqueça o molde a 180-200 °C, depois aqueça-o a 900-1000 °C e resfrie-o ao ar. É perfeito para aumentar a vida útil da matriz, especialmente em aplicações automotivas. Outra opção? O tratamento por difusão de vanádio em banho de bórax cria uma camada de 10-15 μm com dureza de 2820-3010 HV para máxima resistência ao desgaste.

4. Propriedades físicas

Dê uma olhada rápida no que faz esse aço funcionar:

  • Temperaturas críticas: Ac1: ~776°C, Ac3: ~834°C, Ar1: ~694°C, Ar3: ~732°C, Ms: ~211°C
  • Coeficiente de expansão linear: Varia de 12,7 × 10^ (- 6)/°C (11-100°C) a 14,3 × 10^ (- 6)/°C (11-500°C), variando com a temperatura.

Essas estatísticas ajudam a prever como ele lidará com o calor e o estresse no trabalho.

5. Conclusão

Quando se trata de matrizes e ferramentas para trabalho a frio, o aço 7CrSiMnMoV é uma escolha de destaque. Sua combinação de alta dureza, excelente resistência ao desgaste e tenacidade sólida — além da vantagem de têmpera por chama — o torna um favorito para tudo, desde matrizes automotivas até ferramentas de corte de precisão. Com o tratamento térmico adequado, este aço oferece desempenho e durabilidade com os quais os fabricantes podem contar.

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