Propriedades gerais dos aços ferramenta

Tabela de referência dos principais graus de aço ferramenta AISI, abrangendo resistência ao desgaste, tenacidade, dureza a quente, dureza de trabalho típica, profundidade de têmpera, tamanho de grão e dureza após têmpera. As classificações são comparações relativas em uma escala de 1 (baixo) a 9 (alto) e são um ponto de partida prático ao selecionar um grau para uma determinada aplicação de ferramental.

classificação de 1–9 Relativo: 1 = baixo, 9 = alto
Profundidade de endurecimento: S = superficial, M = médio, D = profundo · dimensões da seção em gráfico de temperabilidade
Tamanho do grão: Padrão Shepherd, em dureza máxima
Dureza do núcleo: redondo com 25 mm (1 pol.) de diâmetro

Grau	Vestir^(b)	Tenacidade^(c)	Dureza quente	Dureza de trabalho, HRC	Profundidade^(d)	Tamanho do grão^(Pastor)	HRC de superfície	Recursos Humanos Essenciais
Aços rápidos ao molibdênio
M1	7	3	8	63–65	D	9½	64–66	64–66
M2	7	3	8	63–65	D	9½	64–66	64–66
M3, classe 1	8	3	8	63–66	D	9½	64–66	64–66
M3, classe 2	8	3	8	63–66	D	9½	64–66	64–66
M4	9	3	8	63–66	D	9½	65–67	65–67
M7	8	3	8	63–66	D	9½	64–66	64–66
M10	7	3	8	63–65	D	9½	64–66	64–66
M30	7	2	8	63–65	D	9½	64–66	64–66
M33	8	1	9	63–65	D	9½	64–66	64–66
M34	8	1	9	63–65	D	9½	64–66	64–66
M35	7	2	8	63–65	D	9½	64–66	64–66
M36	7	1	9	63–65	D	9½	64–66	64–66
M41	8	1	9	66–70	D	9½	63–65	63–65
M42	8	1	9	66–70	D	9½	63–65	63–65
M43	8	1	9	66–70	D	9½	63–65	63–65
M44	8	1	9	66–70	D	9½	63–65	63–65
M46	8	1	9	66–69	D	9½	63–65	63–65
M47	8	1	9	66–70	D	9½	63–65	63–65
Aços rápidos intermediários
M50	6	3	6	61–63	D	8½	63–65	63–65
M52	6	3	6	62–64	D	8½	63–65	63–65
Aços rápidos ao tungstênio
T1	7	3	8	63–65	D	9½	64–66	64–66
T2	8	3	8	63–66	D	9½	65–67	65–67
T4	7	2	8	63–65	D	9½	63–66	63–66
T5	7	1	9	63–65	D	9½	64–66	64–66
T6	8	1	9	63–65	D	9½	64–66	64–66
T8	8	2	8	63–65	D	9½	64–66	64–66
T15	9	1	9	64–68	D	9½	65–68	65–68
Aços para trabalho a quente ao cromo
H10	3	9	6	39–56	D	8	52–59	52–59
H11	3	9	6	38–55	D	8	53–55	53–55
H12	3	9	6	38–55	D	8	53–55	53–55
H13	3	9	6	40–53	D	8	51–54	51–54
H14	4	6	7	40–54	D	8	53–57	53–56
H19	5	6	7	40–55	D	8½	48–57	48–57
Aços para trabalho a quente ao tungstênio
H21	4	6	8	40–55	D	9	45–63	45–63
H22	5	5	8	36–54	D	9	48–56	48–56
H23	5	5	8	38–48	D	7	34–40	34–40
H24	5	5	8	40–55	D	9	52–56	52–56
H25	4	6	8	35–45	D	9	33–46	33–46
H26	6	4	8	50–58	D	9	51–59	51–59
Aços para trabalho a quente ao molibdênio
H42	6	4	7	45–62	D	8½	54–62	54–62
Aços de endurecimento ao ar, de média liga e para trabalho a frio
A2	6	4	5	57–62	D	8½	63–65	63–65
A3	7	3	5	58–63	D	8½	63–65	63–65
A4	5	4	4	54–62	D	8½	61–63	61–63
A5	5	4	4	54–60	D	8½	60–62	60–62
A6	4	5	4	54–60	D	8½	60–62	60–62
A7	9	1	6	58–66	D	8½	64–66	64–66
A8	4	8	6	48–57	D	8	60–62	60–62
A9	4	8	6	40–56	D	8	55–57	55–57
A10	3	3	3	55–62	D	8	60–63	60–63
Aços para trabalho a frio com alto teor de carbono e cromo
D2	8	2	6	58–64	D	7½	61–64	61–64
D3	8	1	6	58–64	D	7½	64–66	64–66
D4	8	1	6	58–64	D	7½	64–66	64–66
D5	8	2	7	58–63	D	7½	61–64	61–64
D7	9	1	6	58–66	D	7½	64–68	64–68
Aços para trabalho a frio com têmpera em óleo
O1	4	3	3	57–62	M	9	61–64	59–61
O2	4	3	3	57–62	M	9	61–64	59–61
O6	3	3	2	58–63	M	9	65–67	50–55
O7	5	3	3	58–64	M	9	61–64	59–61
Aços resistentes ao choque
S1	4	8	5	50–58	M	8	55–58	55–58
S2	2	8	2	50–60	M	8	61–63	56–60
S5	2	8	3	50–60	M	9	61–63	58–62
S6	2	8	3	50–56	M	8	56–58	56–58
S7	3	8	5	47–57	D	8	59–61	59–61
Aços especiais de baixa liga
L2	1	7	2	45–62	M	8½	56–62	54–58
L6	3	6	2	45–62	M	8	58–63	58–62
Aços para moldes com baixo teor de carbono
Para cavidades com cubo e/ou cementadas
P2^(e)	1^(e)	9	2^(e)	58–64^(e)	S	…	62–65^(a)	15–21
P3^(e)	1^(e)	9	2^(e)	58–64^(e)	S	…	62–64^(a)	15–21
P4^(e)	1^(e)	9	4^(e)	58–64^(e)	M	…	62–65^(a)	33–35
P5^(e)	1^(e)	9	2^(e)	50–64^(e)	S	…	62–65^(a)	20–25
P6^(e)	1^(e)	9	3^(e)	58–61^(e)	M	…	60–62^(a)	35–37
Para cavidades usinadas
P20^(e)	1^(e)	8	2^(e)	30–50	M	7½	52–54	45–50
P21	1	8	4	36–39^(e)	D	…	22–26	22–26
aços-ferramenta de têmpera em água
W1	2–4	3–7	1	58–65	S	9	65–67	38–43
W2	2–4	3–7	1	58–65	S	9	65–67	38–43
W5	3–4	3–7	1	58–65	S	9	65–67	38–43

Notas e referências

^(a) A classificação varia de 1 (baixa) a 9 (alta).
^(b) A resistência ao desgaste aumenta com o aumento do teor de carbono.
^(c) A tenacidade diminui com o aumento do teor de carbono e da profundidade de endurecimento.
^(d) S: superficial; M: médio; D: profundo.
^(e) Após a cementação.

Ficha de propriedades do aço para ferramentas, PDF para impressão

Três páginas A4 com a tabela de classificação e dureza de 75 graus, o gráfico de tenacidade e nossos contatos. O PDF está em inglês.

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Gráfico da tenacidade em função da dureza a quente e da resistência ao desgaste para aços ferramenta (Manual ASM, Fig. 6) — Gráfico da tenacidade em função de (a) dureza a quente e (b) resistência ao desgaste para aços ferramenta. Os tipos sublinhados indicam aços ferramenta com têmpera superficial. A área entre as linhas tracejadas em (b) representa os valores médios. Fonte: ASM Handbook, volume 1, fig. 6, artigo Wrought Tool Steels (pág. 1825 do PDF). Redesenhado a partir do gráfico publicado.

Módulo de elasticidade dos aços para ferramentas

Para todos os efeitos práticos, o módulo de elasticidade de todos os aços para ferramentas, em todas as condições, é de aproximadamente 210 GPa (30 × 10⁶ psi) à temperatura ambiente. Diminui uniformemente para cerca de 185 GPa (27 × 10⁶ psi) a 260 °C (500 °F) e cerca de 150 GPa (22 × 10⁶ psi) a 540 °C (1000 °F).

Resistência ao desgaste

A resistência ao desgaste aumenta com o teor de carbono. No entanto, para uma dada dureza, pode variar amplamente dependendo do mecanismo de desgaste e do tratamento térmico utilizado. Aços com dureza semelhante podem se comportar de maneira muito diferente sob condições de desgaste idênticas. Os graus que resistem melhor ao desgaste também são os mais difíceis de usinar, e o tabela de classificação de usinabilidade quantifica esse trade-off.

Resistência e testes

Na dureza máxima, a maioria dos aços para ferramentas é frágil, portanto o ensaio de tração raramente fornece valores de resistência confiáveis. Ensaios de compressão, flexão e torção são mais úteis; o ensaio de impacto por torção fornece dados reprodutíveis sobre o efeito da composição e do tratamento térmico, particularmente para brocas e ferramentas solicitadas em torção. Onde tenacidade e resistência ao desgaste atuam em direções opostas, Seleção por aplicação é o caminho mais rápido para um grau.

Escopo do Fornecimento e Nota de Referência Técnica

A Aobo Steel fornece aço ferramenta recozido em barras redondas e chapas. A instalação de tratamento térmico do cliente realiza têmpera, resfriamento e revenimento. O guia de tratamento térmico de aço ferramenta abrange temperaturas de austenitização, tempos de permanência e janelas de revenimento para esses graus.

As classificações de propriedades e os dados de dureza nesta referência são comparações relativas compiladas do ASM Handbook, Volume 1, Tabela 13. O desempenho real depende do tratamento térmico, do tamanho da seção, da geometria da ferramenta e das condições de serviço. Sempre verifique as propriedades finais e os procedimentos de tratamento térmico com sua instalação de tratamento térmico.

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Fonte: ASM Handbook, Volume 1 — Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys, Tabela 13 “General properties of tool steels” (dados para graus marcados com “e” após cementação). Dados de referência para comparação — verifique o tratamento térmico final com o fornecedor do grau.