Tempos de Manutenção no Tratamento Térmico

Tabela de Tempo de Permanência para Aço Ferramenta

O tempo de permanência é o tempo em que o aço é mantido na temperatura de austenitização, e é definido por duas coisas: o grau e a menor seção transversal da peça. As tabelas nesta página fornecem esse tempo de manutenção para os graus usados em trabalho de moldes, ferramentas e matrizes, extraídos das seções de permanência impressas para cada grau na fonte. As taxas variam de 5 minutos por polegada nos graus de têmpera em óleo e água até uma hora completa por polegada nos graus 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

O grau define a taxa, porque o teor de liga determina quanto tempo os carbonetos levam para entrar em solução na temperatura de austenitização. É por isso que o H13 é mantido por 30 minutos por polegada, enquanto D2, A2, A6 e S7 são mantidos por uma hora completa por polegada, e por que os graus de têmpera em óleo e água são mantidos 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 placa de 1 pol de espessura por 12 pol por 12 pol permanece por 1 hora, porque sua menor seção transversal é 1 pol. Uma barra de 3 pol com um furo de 1 pol através dela também permanece por 1 hora, porque em seu ponto mais fino ela tem 1 pol. Um cubo de 3 pol permanece por 3 horas.

A contagem do tempo começa quando a peça atingiu a temperatura do forno, não quando o forno atinge o ponto de ajuste. A fonte verifica isso olhando através da porta e comparando a cor da peça com a cor do forno, considerando 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 seçãoD2A2A6H13S7
1/8 pol (3,175 mm)30 minutos30 minutos10-15 minutos10-15 minutos30 minutos
1/4 pol (6,350 mm)40 minutos40 minutos15 minutos15 minutos40 minutos
1/2 pol (12,70 mm)50 minutos50 minutos30 minutos20 minutos45-50 minutos
3/4 pol (19,05 mm)55-60 minutos55-60 minutos45-60 minutos25-30 minutos50-55 minutos
1 pol (25 mm)1 hora (a)60 minutos1 hora (a)30 minutos1 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 pol e um exemplo trabalhado de 1 1/2 pol a 90 minutos ou 1 1/2 horas. O valor de 1 pol segue essa taxa e a fonte usa 1 hora para uma seção de 1 pol 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

GrauTemperatura de austenitizaçãoTempo de manutenção acima de 1 polMaior seção que ainda endurece ao ar
D21850°F / 1010°C1 hora por polegada da menor seção transversal6 pol (150 mm)
A21750°F / 955°C1 hora por polegada5 pol (127 mm)
A61550°F / 845°C1 hora por polegada8 pol (200 mm)
H131850°F / 1010°C30 minutos por polegada12 pol (305 mm)
S71725°F / 940°C1 hora por polegada2 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.

Graus de têmpera em óleo, têmpera em água e alta velocidade

Os graus de têmpera em óleo e em água mantêm por uma fração do tempo que os graus de têmpera ao ar necessitam, e a fonte escreve a regra como uma adição curta após a peça atingir a temperatura, em vez de uma taxa por polegada. O aço rápido M2 está na outra extremidade da escala de forma diferente, porque na maioria dos trabalhos é mantido na temperatura por no máximo um ou dois minutos.

Tempo de permanência para os graus de óleo, água e alta velocidade

GrauTemperatura de austenitizaçãoTempo de manutençãoMeio de têmpera
O11500°F / 815°C5 minutos por polegada da menor seção transversal, contados a partir do momento em que a peça atinge a temperaturaÓleo
W11425°F / 775°C5 minutos por polegada da menor seção transversal, contados a partir do momento em que a peça atinge a temperaturaÁgua com 10% de sal
41401575°F / 855°C5 minutos por polegada da menor seção transversal, contados a partir do momento em que a peça atinge a temperaturaÓleo
M2 (alta velocidade)2150-2275°F / 1175-1245°CSem 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 polÓleo 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 define o equilíbrio entre desgaste e tenacidade. O tempo de permanência cai conforme essa temperatura sobe, de 30 minutos por polegada na condição mais tenaz para 10 minutos por polegada na condição de maior desgaste.

Tempo de permanência do CPM 10V por dureza alvo

CondiçãoDureza, HRCTemperatura de têmperaTemperatura de revenimentoRevenimentosPermanência mínima por polegada
Tenacidade ótima58 a 601950°F / 1065°C1000°F / 540°C2 revenimentos30 minutos
Boa tenacidade60 a 622050°F / 1120°C1000°F / 540°C2 revenimentos20 minutos
Tenacidade adequada63 a 652150°F / 1175°C1000°F / 540°C3 revenimentos10 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

O pré-aquecimento é mantido por 10 a 15 minutos, ou até a peça estar uniformemente aquecida, antes de o forno ser elevado à temperatura de austenitização. Os capítulos de graus repetem esse valor para todos os graus desta página.

O revenimento é mantido por 2 horas por polegada da seção transversal mais fina. Os graus 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 pol é melhor mantida pelas 2 horas completas.

Permanências longas são a falha sobre a qual a fonte mais alerta. Os capítulos A6, H13 e S7 afirmam que um permanência longo na temperatura de pré-aquecimento desorganiza a estrutura, o capítulo M2 afirma que o permanência na temperatura de austenitização deve ser seguido rigidamente pelo mesmo motivo, e o capítulo 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.
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Antes do tratamento térmico

Os graus desta página são fornecidos recozidos, o que é descrito na condição recozida do aço-ferramenta página. As temperaturas de pré-aquecimento e austenitização para uma lista mais ampla de graus estão na 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 tabela de temperaturas de recozimento e normalização de aço ferramenta. Para os próprios graus, consulte as Aço para ferramentas D2, Aço para ferramentas A2, Aço para ferramentas H13, Aço ferramenta S7, Aço para ferramentas O1 e Aço para ferramentas 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.