Seleção de aços para ferramentas de trabalho a frio

Aço ferramenta D2 vs A2: Guia prático de seleção

Aço ferramenta D2 e Aço para ferramentas A2 Ambos são aços-ferramenta para trabalho a frio com endurecimento ao ar, mas resolvem problemas de ferramentas diferentes.

O aço D2 é a melhor escolha quando o desgaste abrasivo, a retenção de fio e a longa vida útil são os fatores mais importantes. Já o aço A2 é a melhor escolha quando a resistência a lascas, a resistência a trincas, a facilidade de usinagem e a menor dificuldade de fabricação são mais relevantes.

Aço ferramenta D2 e A2 disponível na Aobo Steel.

A Aobo Steel fornece aços ferramenta para trabalho a frio, endurecíveis ao ar, D2 e A2, para matrizes, punções, lâminas, ferramentas de conformação, calibradores e aplicações de ferramentas de precisão.

Aço ferramenta D2 fornecido pela Aobo Steel

D2 | 1.2379 | SKD11

Aço ferramenta para trabalho a frio com alto teor de carbono e cromo, indicado para resistência ao desgaste abrasivo, retenção de fio, longas séries de produção e ferramentas sujeitas a desgaste intenso.

Aço ferramenta A2 fornecido pela Aobo Steel

A2 | 1.2363 | SKD12

Aço ferramenta para trabalho a frio com têmpera ao ar, que proporciona maior tenacidade, facilita a usinagem, a retificação e a fabricação de ferramentas complexas ou sensíveis a lascas.

A diferença vem principalmente do volume de carboneto. O D2 tem maior teor de carbono e cromo, que formam carbonetos mais duros para melhorar a resistência ao desgaste. O A2 tem menos carbonetos grandes, portanto oferece melhor tenacidade e usinagem mais fácil.

Tabela de seleção rápida

Requisitos de ferramentalMelhor escolhaPor que
resistência ao desgaste abrasivoD2Maior volume de carboneto.
retenção de bordaD2Melhor resistência ao arredondamento das bordas.
Longos períodos de produçãoD2Intervalo maior entre as afiações.
Resistência a lascasA2Melhor resistência das bordas.
Resistência a rachadurasA2Menos sensível a cantos vivos e concentração de tensão.
carga de impacto moderadaA2Mais seguro que o D2 sob carga interrompida.
Usinagem mais fácilA2Menor interferência de carbonetos durante o corte.
Moagem mais fácilA2Menor risco de dificuldade de retificação e danos à superfície.
Custo de fabricação reduzidoA2Tempo de usinagem e acabamento reduzido.
Vida útil máxima em serviço abrasivoD2Melhor desempenho de desgaste a longo prazo.

Comparação da composição química

ElementoAço ferramenta D2Aço para ferramentas A2
Carbono1,40% a 1,60%0,95% a 1,05%
Chromium11.00% a 13.50%4,75% a 5,50%
Molibdênio0,70% a 1,20%0,90% a 1,40%
Vanadium0,50% a 1,10%0,15% a 0,50%
Manganese0,20% a 0,60%0,40% a 1,00%
Silicon0,10% a 0,60%0,10% a 0,60%

Graus equivalentes de aço ferramenta D2 e A2

Padrão/RegiãoAço ferramenta D2Aço para ferramentas A2
AISI / ASTMD2A2
UNST30402T30102
EN / ISOX153CrMoV12 / X160CrMoV12-1X100CrMoV5 / X100CrMoV5-1
DIN / W-Nr.1.23791.2363
JISSKD11SKD12
BSBD2BA2
AFNORZ160CDV12 / X160CrMoV12Z100CDV5
GBCr12Mo1V1Cr5Mo1V
SS Suécia23102260
UNI ItáliaX155CrVMo12-1KU ou variantes similares listadasX100CrMoV5-1KU

O D2 é comumente associado ao 1.2379 / X153CrMoV12 / SKD11. O A2 é comumente associado ao 1.2363 / X100CrMoV5 / SKD12.

Graus equivalentes são úteis para compras e cotações, mas o usuário deve ainda confirmar a norma exata, a composição química, a condição de fornecimento e o requisito de tratamento térmico.

Tratamento de dureza e térmico

D2 e A2 podem atingir dureza de trabalho semelhante após o tratamento térmico, portanto o HRC isoladamente não deve ser usado para julgar o desempenho.

FatorAço ferramenta D2Aço para ferramentas A2
Dureza após têmperaAproximadamente 61 a 65 HRCAproximadamente 62 a 65 HRC
Dureza de trabalho usualAproximadamente 58 a 60 HRCAproximadamente 58 a 60 HRC
Faixa de desgaste mais altaAproximadamente 60 a 62 HRCPossível em aplicações selecionadas
Gama focada na resistênciaAproximadamente 56 a 58 HRCAproximadamente 56 a 58 HRC
temperatura de austenitizaçãoGeralmente em torno de 1850°F / 1010°CGeralmente em torno de 1775 °F / 968 °C
Preocupação com a austenita retidaMais altoInferior
Sensibilidade de moagemMais altoInferior
Estabilidade dimensionalExcelente com controle adequado.Excelente e geralmente previsível.

O D2 exige controle mais rigoroso durante a têmpera, o revenimento e a retificação devido ao maior teor de liga e ao risco de austenita retida.

O A2 é geralmente mais tolerante no tratamento térmico e no acabamento. Essa é uma das razões pelas quais é frequentemente usado para ferramentas com geometria mais complexa ou requisitos mais rigorosos de controle de fabricação.

Usinabilidade, retificação e custo de fabricação

A2 é mais fácil de fabricar até a ferramenta acabada. Isso importa quando a ferramenta tem perfis complexos, cantos internos vivos, seções finas ou requisitos frequentes de reafiamento.

Fator de ProcessamentoAço ferramenta D2Aço para ferramentas A2
Usinabilidade em condição recozidaInferiorMelhorar
Classificação típica de usinabilidadePor volta de 45%Por volta de 60%
Desgaste da ferramenta de corteMais altoInferior
Dificuldade de retificaçãoAltoModerado
Custo de reafiaçãoMais altoInferior
Risco de queimaduras por atrito ou rachadurasMais altoMenor, mas ainda requer controle.
Melhor uso econômicoProdução de abrasivos em longo prazoFerramentas para produção de curto a médio prazo ou ferramentas complexas

O D2 pode justificar seu custo de processamento mais elevado quando o desgaste abrasivo é a principal causa de tempo de inatividade.

O aço A2 costuma ser mais econômico quando a ferramenta não precisa de resistência ao desgaste do nível D2, especialmente em produções de curto a médio prazo.

Seleção por Modo de Falha

Modo de falhaComo se pareceMelhor escolhaNota prática
desgaste abrasivoDesgaste superficial, perda de nitidez das bordas, perda de tolerânciaD2Motivo mais importante para escolher D2
Arredondamento de bordasA lâmina de corte perde gradualmente o fio.D2D2 mantém a vantagem por mais tempo.
Retificação frequenteA ferramenta se desgasta muito rapidamente.D2Útil para trabalhos abrasivos de longa duração.
LascamentoPequenas lascas se desprendem da borda.A2D2 pode ser muito quebradiço.
RachadurasA ferramenta quebra nos cantos, furos ou seções finas.A2Verificar geometria e concentração de tensão
Impacto moderadoCarregamento interrompido ou choque na bordaA2Impactos severos podem exigir aço da série S.
Dano de moagemRachaduras ou queimaduras após o acabamentoA2A2 é mais fácil de moer com segurança.
Deformação plásticaA ferramenta entorta, deforma-se ou perde a forma.Verifique primeiro a durezaO problema pode estar relacionado ao tratamento térmico ou ao suporte da ferramenta.

Para deformação plástica, mudar de A2 para D2 nem sempre é a solução. Primeiro verifique a dureza, o tratamento térmico, o suporte de carga, o tamanho da seção e o projeto da ferramenta. Considere se a falha é devida a sobrecarga, folga da matriz inadequada ou suporte insuficiente antes de trocar o material.

Para ferramentas que falham por lascas, examine a geometria da aresta, o acabamento superficial e o carregamento por choque. Para ferramentas que apresentam desgaste rápido, confirme as condições de lubrificação e alinhamento, bem como a seleção do aço.

Quando D2 ou A2 não são as opções certas

SituaçãoEvitarMelhor direção
Choque severo ou agressãoD2 e às vezes A2S7 ou outros aços-ferramenta resistentes a choques
Serviço de trabalho a quente genuínoD2 e A2H13, H11, ou outro aços para ferramentas de trabalho a quente
corte em alta velocidadeD2 e A2Aço rápido
desgaste abrasivo máximo necessárioA2Graus de desgaste D2 ou superiores para trabalho a frio
Ferramenta complexa com histórico de lascamentoD2A2 ou um nível mais difícil.
Espera-se reparos frequentes de soldagemD2Mais aço soldável ou redesenho da ferramenta
É necessário polir o espelho.D2O aço com menor teor de carbonetos pode ser polido melhor
Componente simples de baixa potênciaD2 ou A2 podem ser excessivos.O1, Aço 4140, ou aço de menor custo, pode ser suficiente.

Escolha D2 para ferramentas sujeitas a desgaste.

O D2 é a opção mais adequada quando o desgaste abrasivo, a retenção de fio e uma vida útil mais longa são os principais requisitos.

Escolha A2 para ferramentas mais resistentes e fáceis de usar.

A liga A2 é a opção mais segura quando a resistência a lascas, a resistência a rachaduras, a facilidade de usinagem e a menor dificuldade de fabricação são mais importantes.

Precisa de aço ferramenta D2 ou A2 para ferramentas de trabalho a frio?

A Aobo Steel fornece aço ferramenta D2 e A2 para matrizes, punções, lâminas, ferramentas de conformação, calibradores e ferramentas de precisão. Compartilhe sua aplicação, dimensões, quantidade e tolerância para uma sugestão de fornecimento adequada.

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Faixas de composição, valores de dureza e dados de temperabilidade são valores típicos publicados para D2 / 1.2379 / SKD11 e A2 / 1.2363. Confirme a faixa exata no certificado do fabricante para o lote entregue.