Tabela de Tempo de Permanência para Aço Ferramenta
O tempo de permanência é o tempo durante o qual o aço é mantido na temperatura de austenitização, definido por dois fatores: a classe do aço e a menor seção transversal da peça. As tabelas desta página apresentam esse tempo de permanência para as classes usadas em trabalho de moldes, ferramentas e matrizes, extraídos das seções de permanência impressas para cada classe na fonte. As taxas variam de 5 minutos por polegada para as classes de têmpera em óleo e em água até uma hora inteira por polegada para as classes de trabalho a frio de alta liga. Este é um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.
O que define o tempo de manutenção
A classe define a taxa porque o teor de liga determina quanto tempo os carbonetos levam para se dissolver na temperatura de austenitização. É por isso que o H13 é mantido por 30 minutos por polegada, enquanto o D2, o A2, o A6 e o S7 são mantidos por uma hora inteira por polegada, e por que as classes de têmpera em óleo e em água são mantidas por 5 minutos por polegada.
A seção define o total. A fonte é explícita que a taxa se aplica à menor seção transversal e não à maior. Uma chapa de 1 in de espessura por 12 in por 12 in permanece por 1 hora, porque sua menor seção transversal é 1 in. Uma barra de 3 in com um furo de 1 in atravessando-a também permanece por 1 hora porque seu ponto mais fino é 1 in. Um cubo de 3 in permanece por 3 horas.
A contagem do tempo começa quando a peça atinge a temperatura do forno, não quando o forno atinge o ponto de ajuste. A fonte verifica isso olhando pela porta e comparando a cor da peça com a do forno, levando em conta a folha de aço inoxidável, que pode parecer escura nas bordas onde não toca a peça.
Tempo de permanência para seções até 1 pol
Cada capítulo de grau fornece a taxa por polegada e depois adiciona uma tabela de regra prática para peças menores que 1 pol, porque a taxa superestima a manutenção em trabalho fino. D2, A2, A6, H13 e S7 têm cada um sua própria tabela, e as cinco são impressas lado a lado abaixo.
Tempo de permanência por regra prática para seções até 1 pol
| Tamanho da seção | D2 | A2 | A6 | H13 | S7 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/8 pol (3,175 mm) | 30 minutos | 30 minutos | 10-15 minutos | 10-15 minutos | 30 minutos |
| 1/4 pol (6,350 mm) | 40 minutos | 40 minutos | 15 minutos | 15 minutos | 40 minutos |
| 1/2 pol (12,70 mm) | 50 minutos | 50 minutos | 30 minutos | 20 minutos | 45-50 minutos |
| 3/4 pol (19,05 mm) | 55-60 minutos | 55-60 minutos | 45-60 minutos | 25-30 minutos | 50-55 minutos |
| 1 pol (25 mm) | 1 hora (a) | 60 minutos | 1 hora (a) | 30 minutos | 1 hora (a) |
Fonte, tabelas de permanência por regra prática dos capítulos D2, A2, A6, H13 e S7, páginas impressas 35, 51, 59, 66 e 72.
(a) Para D2, A6 e S7, a fonte imprime a taxa por polegada acima de 1 in e um exemplo resolvido de 1 1/2 in em 90 minutos ou 1 1/2 hora. O valor de 1 in segue essa taxa, e a fonte usa 1 hora para uma seção de 1 in no exemplo do D2.
Graus de têmpera ao ar acima de 1 pol
D2, A2, A6, H13 e S7 endurecem ao ar calmo. Cada um deles perde a dureza total quando a seção ultrapassa um tamanho que a fonte declara para aquele grau, então a taxa e esse limite são dados juntos abaixo.
Tempo de manutenção e limites de têmpera ao ar para D2, A2, A6, H13 e S7
| Grau | temperatura de austenitização | Tempo de manutenção acima de 1 pol | Maior seção que ainda endurece ao ar |
|---|---|---|---|
| D2 | 1850°F / 1010°C | 1 hora por polegada da menor seção transversal | 6 pol (150 mm) |
| A2 | 1750°F / 955°C | 1 hora por polegada | 5 pol (127 mm) |
| A6 | 1550°F / 845°C | 1 hora por polegada | 8 pol (200 mm) |
| H13 | 1850°F / 1010°C | 30 minutos por polegada | 12 pol (305 mm) |
| S7 | 1725°F / 940°C | 1 hora por polegada | 2 1/2 pol (63 mm) |
Fonte, permanência e têmpera dos mesmos capítulos, páginas impressas 35, 42, 51, 53, 59, 60, 66, 67, 72 e 73.
Classes de têmpera em óleo, têmpera em água e aço rápido
As classes de têmpera em óleo e em água permanecem por uma fração do tempo que as classes de têmpera ao ar necessitam, e a fonte escreve a regra como uma adição curta após a peça atingir a temperatura, em vez de como uma taxa por polegada. O aço rápido M2 está na outra extremidade da escala de uma forma diferente, porque na maioria dos trabalhos é mantido na temperatura por não mais que um ou dois minutos.
Tempo de permanência para os graus de óleo, água e alta velocidade
| Grau | temperatura de austenitização | Tempo de manutenção | Meio de têmpera |
|---|---|---|---|
| O1 | 1500°F / 815°C | 5 minutos por polegada da menor seção transversal, contados a partir do momento em que a peça atinge a temperatura | Óleo |
| W1 | 1425°F / 775°C | 5 minutos por polegada da menor seção transversal, contados a partir do momento em que a peça atinge a temperatura | Água com 10% de sal |
| 4140 | 1575°F / 855°C | 5 minutos por polegada da menor seção transversal, contados a partir do momento em que a peça atinge a temperatura | Óleo |
| M2 (alta velocidade) | 2150-2275°F / 1175-1245°C | Sem permanência em seção de 1 pol ou menos, no máximo um breve permanência de 1 minuto, e no máximo 5 a 6 minutos em seção de 6 pol | Óleo até 1 a 1 1/2 pol, têmpera em óleo instantânea acima disso |
Fonte, capítulos O1, W1, AISI 4140 e M2, páginas impressas 78, 79, 85, 91 e 95.
O tempo de permanência do CPM 10V segue a dureza alvo
O CPM 10V é escrito como três receitas na fonte porque a temperatura de austenitização equilibra desgaste e tenacidade. O tempo de permanência diminui à medida que a temperatura sobe, de 30 minutos por polegada na condição mais tenaz até 10 minutos por polegada na condição de maior resistência ao desgaste.
Tempo de permanência do CPM 10V por dureza alvo
| Condição | Dureza, HRC | Temperatura de têmpera | Temperatura de revenimento | Revenimentos | Permanência mínima por polegada |
|---|---|---|---|---|---|
| Tenacidade ótima | 58 a 60 | 1950°F / 1065°C | 1000°F / 540°C | 2 revenimentos | 30 minutos |
| Boa tenacidade | 60 a 62 | 2050°F / 1120°C | 1000°F / 540°C | 2 revenimentos | 20 minutos |
| Tenacidade adequada | 63 a 65 | 2150°F / 1175°C | 1000°F / 540°C | 3 revenimentos | 10 minutos |
Fonte, capítulo CPM 10V, página impressa 101. Os valores de permanência são por 1 pol (25,4 mm) de seção transversal. A fonte associa cada condição a uma nota de desgaste e resistência: tenacidade ótima com bom desgaste e bom nível de resistência, boa tenacidade com bom desgaste e nível de resistência intermediário, e tenacidade adequada com desgaste ótimo e nível máximo de resistência.
Os dois tempos em torno da permanência
Mantenha o pré-aquecimento por 10 a 15 minutos, ou até que a peça esteja uniformemente aquecida, antes de elevar o forno à temperatura de austenitização. Os capítulos das classes repetem esse valor para cada classe desta página.
O revenimento é mantido por 2 horas por polegada da menor seção transversal. As classes de alta liga recebem um segundo revenimento 25°F (14°C) abaixo do primeiro, com a peça retornando à temperatura ambiente entre eles, e o capítulo do A2 acrescenta que mesmo uma peça de 1/4 in é melhor mantida pelas 2 horas completas.
Permanências longas são a falha sobre a qual a fonte mais alerta. Os capítulos do A6, H13 e S7 afirmam que uma permanência longa na temperatura de pré-aquecimento desorganiza a estrutura; o capítulo do M2 afirma que a permanência na temperatura de austenitização deve ser seguida rigidamente pelo mesmo motivo; e o capítulo do D2 abre sua seção de permanência chamando a regra simples de 1 hora por polegada de enganosa para peças pequenas. As tabelas de regras práticas desta página existem por esse motivo.
Tabela de Tempo de Permanência para Aço Ferramenta, PDF para impressão
Um PDF com as tabelas de tempo de permanência para os graus de têmpera ao ar, têmpera em óleo, têmpera em água e alta velocidade desta página, impressas a partir das tabelas da fonte, com nossos dados de contato.
Antes do tratamento térmico
The grades on this page are supplied annealed. Preheat and austenitizing temperatures for a wider list of grades are on the tabela de têmpera e revenimento de aço para ferramentas, a prática de manutenção na etapa de revenimento está na Tabela de revenimento de aço para ferramentas, e as temperaturas de recozimento macio estão na gráfico de temperaturas de recozimento e normalização de aço ferramenta. Para os próprios graus, consulte as aço ferramenta D2, Aço para ferramentas A2, Aço ferramenta H13, Aço ferramenta S7, Aço ferramenta O1 e Aço ferramenta M2 páginas, e para o 4140 consulte suas propriedades e tratamento térmico página.
Dados de referência compilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, 2ª edição, Hanser), seções de tempo de permanência dos capítulos 5 a 14 e 21.