Guia de usinagem do aço ferramenta D2: velocidades, avanços e retificação

Graus equivalentes incluem DIN 1.2379 e JIS SKD11. As orientações práticas de usinagem abaixo se aplicam ao D2, 1.2379, SKD11 e aços para ferramentas de trabalho a frio do tipo D2 estreitamente relacionados.

O D2 deve normalmente ser desbastado no estado recozido antes do tratamento térmico. Nessa condição, pode ser torneado, fresado, perfurado e retificado com carboneto, cermet ou materiais de ferramenta de alta qualidade adequados, mas as velocidades de corte devem permanecer conservadoras porque seus carbonetos ricos em cromo causam desgaste rápido da ferramenta.

Após a têmpera para cerca de 58-60 HRC, o torneamento, o fresamento e a perfuração convencionais tornam-se muito mais difíceis. O trabalho geralmente é finalizado por retificação, EDM, torneamento duro com PCBN ou fresamento duro controlado. Os parâmetros corretos dependem da condição do aço, do material da ferramenta, da rigidez da máquina, do controle do refrigerante e do acabamento superficial exigido.

Resumo rápido dos parâmetros do aço ferramenta D2

Por que o aço ferramenta D2 é difícil de usinar?

O D2 é amplamente reconhecido como difícil de usinar em comparação com aços convencionais. Seu alto teor de carbono e cromo forma carbonetos duros ricos em cromo distribuídos pela matriz do aço. Durante o corte, esses carbonetos se comportam como inclusões abrasivas, acelerando o desgaste da ferramenta e aumentando as forças de corte.

Um valor prático Índice de usinabilidade para o D2 é de cerca de 45 por cento, em comparação com 100 por cento para um aço para ferramentas de têmpera em água com 1 por cento de carbono, como o W1. Na prática, isso significa velocidades de corte mais baixas, ferramentas de corte mais resistentes, fixação rígida da peça e controle cuidadoso do calor.

A condição do aço tem o maior efeito na seleção de parâmetros. O D2 recozido é muito mais fácil de usinar porque seus carbonetos esferoidizados ficam em uma matriz mais macia. O D2 temperado, normalmente cerca de 58-60 HRC em ferramentas de trabalho a frio, requer PCBN, ferramentas cerâmicas, retificação ou EDM para o acabamento final. Por esse motivo, a maior parte da remoção de material deve ser concluída antes do tratamento térmico, e a usinagem pós-têmpera deve ser limitada à correção dimensional final e ao acabamento superficial. O ciclo completo de têmpera é abordado em nosso Guia de tratamento térmico de aço para ferramentas D2.

Parâmetros de torneamento para aço ferramenta D2 recozido

O D2 é normalmente torneado no condição recozida antes da têmpera. Para a seleção de parâmetros, o D2 recozido é comumente tratado como um 200-250 HB aço para ferramentas. Os valores a seguir são referências iniciais, não padrões fixos de produção.

Parâmetros de torneamento usando ferramentas de metal duro revestidas

Ferramentas de carboneto revestido são uma escolha prática para o D2 recozido porque resistem melhor ao desgaste abrasivo do que as ferramentas padrão de aço rápido. Se ocorrer desgaste da ferramenta, vibração ou acabamento superficial ruim, reduza primeiro a velocidade de corte e depois verifique a rigidez da montagem.

Definição de parâmetros de torneamento usando ferramentas de cermet

Ferramentas de cermet podem usar velocidades de corte mais altas do que ferramentas de carboneto revestido, especialmente no torneamento de semiacabamento e acabamento. Essas velocidades mais altas só são adequadas quando a máquina, o suporte e a fixação da peça estão estáveis.

Parâmetros de torneamento duro para aço ferramenta D2 temperado

O torneamento duro pode ser usado quando o D2 está temperado a 58-60 HRC, mas deve ser tratado como um método de acabamento. Não é um método prático para remoção pesada de material.

Para o D2 temperado a cerca de 58 HRC, valores de rugosidade superficial de cerca de Ra 0,12-0,28 μm podem ser alcançados quando velocidade, avanço, profundidade de corte, geometria da ferramenta e rigidez da máquina são devidamente controlados.

Diretrizes de fresagem para aço ferramenta D2

O D2 deve ser fresado no estado recozido sempre que possível. Fresar o D2 temperado é possível, mas requer ferramentas de fresamento duro, pouca projeção da ferramenta e uma máquina rígida. O objetivo principal é remover a maior parte do material antes do tratamento térmico, enquanto deixando sobremetal suficiente para o acabamento final após a têmpera.

O fresamento duro do D2 a 58-60 HRC é principalmente uma operação de acabamento. Para fresamento com ponta esférica, inclinar a ferramenta em cerca de 15-20° pode afastar a ação de corte do centro da ferramenta e ajudar a melhorar a estabilidade do corte e a vida da ferramenta.

Diretrizes de furação para aço ferramenta D2

O D2 deve ser perfurado antes da têmpera sempre que possível. Uma vez temperado, a perfuração convencional torna-se lenta, cara e arriscada. EDM ou métodos especializados de perfuração com carboneto podem ser mais práticos.

Parâmetros de retificação para aço ferramenta D2

A retificação é comumente utilizada após o tratamento térmico para corrigir distorções, remover carepa e atingir a tolerância final. O aço D2 é difícil de retificar porque seus carbonetos de cromo resistem ao corte abrasivo. Se o calor da retificação não for controlado, a superfície pode sofrer amolecimento, formação de camadas endurecidas, microfissuras ou trincas de retificação.

Para retificação convencional, use um rebolo que corte livremente e não vitrifique facilmente. Abrasivos avançados como rebolos SG ou CBN vitrificados podem melhorar a vida do rebolo e o controle térmico em aplicações adequadas, mas ainda exigem fornecimento correto de refrigerante, dressagem estável e remoção controlada de material.

Reparo de solda em aço ferramenta D2

O D2 é projetado para resistência ao desgaste e não para soldabilidade, mas weld repair às vezes é usado para restaurar ferramentas danificadas ou desgastadas. Como o D2 tem alto teor de carbono e cromo, é propenso a trincas durante a soldagem se o procedimento não for controlado. A reparação bem-sucedida por soldagem geralmente depende de pré-aquecimento controlado, material de adição adequado, resfriamento lento após a soldagem e revenimento pós-soldagem.

Sequência de usinagem recomendada

Quando o desbaste pesado foi realizado, o alívio de tensões em torno de 650-677 °C (1200-1250 °F) antes da têmpera ajuda a reduzir a distorção durante o ciclo de têmpera. Essa sequência é importante porque o D2 temperado é lento e caro de usinar.

• A usinagem estável do D2 depende de todo o sistema de usinagem: rigidez da máquina, resistência do porta-ferramentas, suporte do dispositivo, condição da peça, fornecimento de refrigerante e material da ferramenta. Mantenha a projeção da ferramenta curta, fixe perto da área de corte, controle a vibração desde o início e reserve a usinagem de material temperado para o acabamento final sempre que possível.

Os parâmetros desta página são referências práticas iniciais para aços para ferramentas de trabalho a frio do tipo D2, não valores de produção garantidos. Ajuste-os à máquina, ferramenta e montagem em uso, e confirme com seu fornecedor de ferramentas de corte antes da produção. A Aobo Steel fornece aço para ferramentas D2 / 1.2379 / SKD11 na condição recozida.