Condições de fornecimento de aço ferramenta: Recozido, Pré-endurecido, QT e ESR

Ao fazer um pedido de aço para ferramentas, a especificação da classe representa apenas metade da complexidade. Você também especifica a condição de entrega, que determina o estado em que a barra ou o bloco chega, a quantidade de usinagem e tratamento térmico necessários e o custo entre a matéria-prima e a ferramenta acabada. Escolher a condição errada significa pagar por uma pureza que o trabalho nunca precisou ou aceitar um risco de distorção que poderia ter sido evitado no projeto. Este guia aborda as quatro condições mais frequentemente solicitadas e quando cada uma delas é a escolha certa.

Recozido

O recozimento é a condição padrão de entrega para a maioria dos aços ferramenta. A usina aquece o aço, mantém-no nessa condição e o resfria lentamente no forno, geralmente por meio de um recozimento de esferoidização que concentra o carbono em partículas arredondadas de carboneto dentro de uma matriz de ferrita macia. O resultado é o estado mais macio que o aço pode atingir.

A razão para comprar material recozido é a usinabilidade. O aço macio corta rapidamente, mantém a tolerância durante o desbaste e permite que o ferramenteiro corte uma matriz ou punção com geometria próxima à final sem que a ferramenta ofereça resistência. Ele também não apresenta tensões residuais provenientes da laminação ou forjamento, de modo que o bloco se comporta de forma previsível na máquina. A desvantagem é que o aço recozido não possui dureza de trabalho. Após a usinagem, o ferramenteiro endurece e revene a peça internamente para atingir a resistência ao desgaste exigida pela aplicação, o que significa realizar essa etapa internamente ou terceirizá-la, aceitando a pequena variação dimensional que ela acarreta.

Pré-endurecido

O aço pré-endurecido chega já tratado termicamente para uma dureza de trabalho moderada, normalmente em torno de 28-35 HRC, ou aproximadamente 300 HB. P20 Os aços 4140 e 415 são exemplos comuns, amplamente utilizados para bases de moldes, blocos de suporte e peças de máquinas em geral.

A vantagem do pré-endurecimento é que ele elimina a necessidade de um tratamento térmico após a usinagem. O endurecimento de uma matriz ou molde totalmente usinado é exatamente onde a distorção, o empenamento e as trincas causam danos, e em uma cavidade complexa, esse risco é muito caro. Um bloco pré-endurecido é usinado diretamente até a dimensão final e entra em serviço sem nenhum processamento térmico adicional, portanto, a geometria que sai da máquina é a geometria que você mantém. O custo é o desgaste da ferramenta, já que cortar aço endurecido é mais lento e desgasta mais as pastilhas do que cortar um bloco recozido. Para aplicações que não exigem dureza extrema, a compensação geralmente vale a pena.

QT (Temperado e Revenido)

QT significa temperado e revenido, e descreve a sequência completa de endurecimento, em vez de um grau de usinabilidade. A entrega pré-endurecida é uma forma comercial de QT destinada a facilitar a usinagem, mas chapas e blocos também são vendidos na condição QT puramente por sua resistência estrutural e tenacidade imediatas.

A têmpera aquece o aço até sua temperatura de austenitização e o resfria rapidamente em água, óleo, ar ou sal, o que aprisiona a estrutura como martensita. A martensita é muito dura, porém quebradiça e repleta de tensões internas, portanto, nunca é utilizável por si só. O revenido segue imediatamente, reaquecendo o aço a uma temperatura mais baixa para restaurar a tenacidade e a estabilidade dimensional, ao custo de uma ligeira perda da dureza máxima. Uma peça entregue como tratada termicamente por têmpera já passou por esse ciclo e chega com uma combinação equilibrada de limite de escoamento e tenacidade ao entalhe.

ESR (Refusão por Eletroescória)

ESR não é um tratamento térmico. É um processo de fusão secundária que proporciona limpeza metalúrgica, e seu preço reflete isso.

Um lingote de fundição serve como eletrodo consumível que derrete gota a gota em um banho de escória fundida reativa dentro de um molde de cobre refrigerado a água. À medida que cada gota passa pela escória, inclusões de enxofre e óxidos não metálicos são removidas e, como o molde conduz o calor em uma direção específica, o aço refinado solidifica de baixo para cima. Essa solidificação controlada elimina a porosidade central, a formação de tubos e a segregação encontradas em lingotes convencionais, resultando em um aço limpo, uniforme em todas as direções e altamente resistente à fadiga e ao trincamento. Como o processo é lento e custoso, a Resfriamento por Escória Eletroquímica (ESR) é reservada para matrizes, rolamentos e ferramentas aeroespaciais mais exigentes, onde uma falha inesperada não é aceitável.

Para obter uma descrição completa do processo e saber quando o prêmio se justifica, consulte nosso guia específico sobre o assunto. Aço ferramenta ESR.

Como escolher uma condição de entrega

A condição decorre do nível de risco que você deseja minimizar com o tratamento térmico. Se você precisa de dureza máxima e quer controlar o endurecimento, encomende a peça recozida e corte-a em uma condição mais macia. Se a peça não requer dureza extrema e você deseja evitar o tratamento térmico pós-usinagem e o risco de distorção associado, encomende a peça pré-endurecida ou com tratamento térmico rápido (QT). Se a ferramenta opera sob forte fadiga ou em uma função crítica para a segurança, o tratamento térmico de endurecimento por inércia (ESR) justifica seu preço mais elevado; para ferramentas de uso geral, não.

A qualidade, o estado de conservação e as dimensões da seção são cotados em conjunto, portanto, especificar o estado de conservação antecipadamente evita novas cotações e mantém o prazo de entrega previsível.

A Aobo Steel fornece seus principais aços para trabalho a frio e a quente nas condições recozida, pré-endurecida e ESR, com tratamento térmico rápido (QT) disponível em chapas e blocos sob encomenda. Caso não tenha certeza de qual condição melhor se adapta ao seu processo, envie-nos a especificação do aço e os requisitos da peça acabada, e confirmaremos a condição de entrega correta antes de enviar a cotação.