Tratamento térmico do aço ferramenta M3

A temperatura de têmpera, o meio de resfriamento e a resposta ao revenimento do aço rápido M3 em ambas as classes, conforme a ficha de origem publica. Um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.

M3 no grupo dos aços rápidos

O M3 é um aço rápido ao molibdênio-tungstênio, o grau que a oficina procura quando uma ferramenta de corte precisa manter o fio em alta velocidade e suportar o calor que vem com ela. A fonte o publica em duas classes e rotula as duas fichas como M3-1 e M3-2, e esses são os rótulos usados nas tabelas abaixo. A diferença entre as classes está no carbono e no vanádio. A classe 1 contém 1,05% de carbono e 2,50% de vanádio, a classe 2 contém 1,20% de carbono e 3,00% de vanádio, e cada classe tem sua própria temperatura de têmpera e sua própria linha de revenimento.

A ficha é informação de referência para a oficina e não uma especificação. Ela apresenta uma etapa de pré-aquecimento, uma temperatura de têmpera e um meio de resfriamento para cada classe, depois uma tabela de revenimento com um único valor de dureza em cada linha e nenhuma faixa de tolerância em lugar algum. Vale a pena testar uma primeira ferramenta cortada de uma nova corrida de aço antes que o ciclo seja aplicado a uma ferramenta de produção.

Composição química do M3 classe 1 e classe 2

Elementos listados na ficha de referência, percentual

Grau	C	Mn	Si	Cr	Mo	V	W
M3-1	1.05	0.30	0.30	4.00	5.00	2.50	6.00
M3-2	1.20	0.80	0.55	4.00	5.00	3.00	6.00

Fonte, informações de referência de tratamento térmico para M3 classe 1 e classe 2, páginas impressas 190 e 191.

A ficha apresenta um único valor para cada elemento em vez de uma faixa de especificação. O cobalto aparece para ambas as classes e o enxofre para a classe 1 sem valor, portanto essas linhas são omitidas da tabela em vez de mostradas como zero. Um valor de enxofre é impresso, 0,27% na ficha da classe 2, que está muito acima do teor de enxofre normalmente especificado para aço rápido, por isso não é levado para a tabela e é registrado aqui conforme a fonte o imprime.

Ambas as classes contêm 6,00% de tungstênio e 5,00% de molibdênio, o par de formadores de carbonetos sobre o qual o grau é construído, juntamente com 4,00% de cromo. Carbono e vanádio são os dois valores que separam as classes, em 1,05% e 2,50% na classe 1 e em 1,20% e 3,00% na classe 2. A ficha lista cobalto para ambas as classes e enxofre para a classe 1 sem valor, portanto essas linhas são omitidas da tabela em vez de impressas como zero, e o único valor de enxofre que a ficha da classe 2 imprime é registrado abaixo da tabela em vez de levado para ela. Os dados de composição na tabela são apenas para referência geral, os valores reais variam por norma, usina e número de corrida, portanto confirme os valores com o certificado de ensaio do material da corrida ou consulte a Aobo Steel.

Têmpera do M3

Pré-aquecimento, temperatura de têmpera e resfriamento

Etapa	M3-1	M3-2
Pré-aquecimento	1500 °F (815 °C)	1500 °F (815 °C)
Temperar	2250 °F (1230 °C)	2225 °F (1220 °C)
Meio de têmpera	Óleo ou sal	Óleo ou sal

Fonte, informações de referência de tratamento térmico para M3 classe 1 e classe 2, páginas impressas 190 e 191.

A ficha apresenta uma etapa de pré-aquecimento sem condição de tamanho associada, portanto a etapa não é marcada como necessária apenas para seções maiores. Ambas as classes recebem óleo ou sal como meio de resfriamento, sem alternativa de ar impressa ao lado.

O pré-aquecimento é de 1500 °F (815 °C) em ambas as fichas. As temperaturas de têmpera ficam 25 °F (10 °C) distantes, em 2250 °F (1230 °C) para a classe 1 e 2225 °F (1220 °C) para a classe 2, e a classe mais fortemente ligada é aquela que a fonte define um pouco mais baixa, que é a direção que a oficina toma quando quer o grão mais fino pelo qual essa classe é comprada. Ambas as fichas indicam óleo ou sal como resfriamento, e nenhuma ficha imprime resfriamento ao ar para o grau, portanto a escolha no tanque é óleo contra sal.

Resposta ao revenimento do M3

Dureza deixada por cada temperatura de revenimento

Revenimento, °F	°C	M3-1, HRC	M3-2, HRC
Após a têmpera	Sem revenimento	65	65
900	480	64	63
950	510	67	66
1000	540	67	66
1050	565	65	66
1100	595	61	65
1150	620	56	63
1200	650	52	60

Fonte, informações de referência de tratamento térmico para M3 classe 1 e classe 2, páginas impressas 190 e 191.

A ficha varia as temperaturas de revenimento em incrementos de 50 °F de 900 °F a 1200 °F e imprime um valor Rockwell C para cada classe em cada linha. A primeira linha é a dureza após a têmpera, antes de qualquer revenimento, e a elevação nas duas linhas seguintes é o endurecimento secundário.

Ambas as classes saem do resfriamento a 65 HRC e ambas as linhas sobem antes de cair, que é o endurecimento secundário que segue o primeiro revenimento. A classe 1 sobe a 67 HRC a 950 e 1000 °F (510 e 540 °C) e depois cai para 52 HRC a 1200 °F (650 °C). A classe 2 sobe a 66 HRC nas mesmas duas linhas e ainda mantém 60 HRC a 1200 °F (650 °C), que é oito pontos acima da classe 1 no topo da faixa. Uma ferramenta que trabalha quente e precisa manter o fio é revenida nessa faixa superior, e a diferença entre as duas linhas ali é a diferença prática entre as classes.

Dados de referência relacionados

Os graus que ficam ao lado do M3 no grupo dos aços rápidos estão apresentados na página de tratamento térmico do aço M2, e as ferramentas de corte para as quais o grupo é comprado estão na página de aço rápido para ferramentas de corte. As faixas de revenimento dos graus ao molibdênio estão na Tabela de revenimento de aço para ferramentas, as faixas de têmpera e revenimento para todos os grupos estão na tabela de têmpera e revenimento de aço para ferramentas, e as faixas de composição da série M estão na Tabela de composição de aços para ferramentas. Os tamanhos em estoque dos graus ao cobalto e ao molibdênio estão na página do aço ferramenta M42 e o página do aço ferramenta M35.

Dados de referência compilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, segunda edição, Hanser). A composição química, o ciclo de têmpera e a resposta ao revenimento para o M3 classe 1 e classe 2 vêm das informações de referência de tratamento térmico nas páginas impressas 190 e 191.