Tratamento Térmico do Aço Inoxidável 410

410 na família dos inoxidáveis martensíticos

O 410 é o grau de menor carbono na família dos inoxidáveis martensíticos com 12 por cento de cromo. O cromo a 11,50% é o que coloca o grau na família dos inoxidáveis e sustenta a resistência à corrosão, enquanto o carbono a 0,15% é o valor mais baixo dessa família e é o que define o teto de dureza. Uma peça temperada sai do ciclo com aproximadamente 220 Brinell, o que corresponde a cerca de 20 HRC, portanto o grau é adotado para peças que precisam de resistência à corrosão aliada a resistência moderada e boa usinabilidade. Não é um aço para fio de corte, e onde uma matriz ou uma lâmina precisa manter 50 HRC ou mais, o carbono tem de vir de um grau superior como 420, 440A, 440B ou 440C, que começam em 0,35% e sobem a partir daí.

A ficha é informação de referência de oficina e não uma especificação. Apresenta uma etapa de pré-aquecimento, uma temperatura de têmpera e dois meios de resfriamento, depois uma tabela de revenimento em dureza Brinell com um único valor em cada linha e nenhuma faixa de tolerância em lugar algum. Vale a pena tratar um primeiro lote de peças de uma nova corrida de aço como um teste antes de o ciclo entrar em produção.

Composição química do 410

Elementos listados na ficha de referência, percentual

Fonte, informação de referência de tratamento térmico para o aço inoxidável tipo 410, página impressa 200.

O cartão apresenta um valor para cada elemento em vez de uma faixa de especificação. Molibdênio, vanádio e tungstênio estão listados no cartão sem valor correspondente, portanto essas linhas são omitidas da tabela em vez de serem impressas em branco. Fósforo e enxofre são impressos como máximos.

Cromo a 11,50% é o elemento no qual o resistência à corrosão se baseia e o que forma a camada passiva. Carbono a 0,15% é o valor mais baixo da família martensítica, e é a razão pela qual o teto de dureza fica próximo de 220 Brinell. Manganês a 1,00% e silício a 1,00% também são indicados como valores únicos. Enxofre a 0,03% é baixo porque o 410 é um grau de uso geral e não um grau de usinagem livre, e uma oficina que deseja que o cavaco se quebre está considerando 416, que é a mesma análise base com enxofre elevado a 0,15%. Fósforo a 0,04% e enxofre a 0,03% são indicados como máximos. Molibdênio, vanádio e tungstênio são listados na ficha sem valor correspondente, portanto essas linhas são omitidas da tabela. Os dados de composição na tabela são apenas para referência geral, os valores reais variam conforme a norma, a usina e o número da corrida, portanto confirme os valores no certificado de ensaio do material da corrida ou consulte a Aobo Steel.

Têmpera do 410

Pré-aquecimento, temperatura de têmpera e resfriamento

Fonte, informação de referência de tratamento térmico para o aço inoxidável tipo 410, página impressa 200.

A ficha apresenta uma etapa de pré-aquecimento, uma temperatura de têmpera e dois meios de resfriamento para o grau, sem condição de dimensão de seção para nenhum deles, portanto os valores se aplicam à carga conforme apresentado.

A carga entra a 1200 °F (650 °C) para o pré-aquecimento e depois sobe a 1850 °F (1010 °C) para austenitização, seguida de têmpera ao ar ou em óleo. O ar é o mais lento dos dois meios e o indicado para seções finas onde a distorção precisa ser contida, enquanto o óleo é usado onde a seção é espessa o suficiente para exigir resfriamento mais rápido. Uma peça de 410 sai da têmpera com cerca de 220 Brinell, qualquer que seja o meio utilizado, porque o teor de carbono é baixo demais para a têmpera gerar muita dureza, e esse é o valor a ter em mente durante a escolha do grau. Uma temperatura de têmpera é apresentada, portanto uma oficina que trabalhe com uma janela de austenitização diferente está fora do que o cartão fornece.

Resposta ao revenimento do 410

Dureza deixada por cada temperatura de revenimento

Fonte, informação de referência de tratamento térmico para o aço inoxidável tipo 410, página impressa 200.

O cartão apresenta 220 BHN para a condição como temperado, o mesmo valor que a tabela repete em cada etapa de 300 °F a 700 °F. A dureza é impressa em Brinell no cartão e não em Rockwell C, e nenhuma faixa de tolerância aparece em qualquer linha.

A linha de revenimento é plana na metade inferior da tabela. Cada etapa de 300 °F (150 °C) a 700 °F (370 °C) mantém 220 BHN, que é o valor que o cartão apresenta para a condição como temperado também, portanto essa parte da tabela proporciona alívio de tensões e tenacidade e não qualquer perda de resistência. Acima de 700 °F os valores se movem no sentido oposto, 230 BHN a 800 °F (425 °C) e 239 BHN a 900 °F (480 °C), que é onde os carbonetos de cromo saem de solução e a curva de revenimento apresenta uma pequena resposta de endurecimento secundário. A 1000 °F (540 °C) a leitura cai para 185 BHN, a mais baixa do cartão, e esse é o ponto em que o revenimento ultrapassou a faixa em que a peça mantém sua resistência. O cartão apresenta um valor em cada linha e não diz nada sobre o número de ciclos de revenimento, portanto trate a linha como a resposta do grau e defina os ciclos com seu tratador térmico antes de as peças entrarem em serviço.

Dados de referência relacionados

O 410 é a base da família dos inoxidáveis martensíticos, e os graus acima dele em carbono estão apresentados na página de tratamento térmico do aço inoxidável 420, a página de tratamento térmico do aço inoxidável 440A e o página de tratamento térmico do aço inoxidável 440B. A condição de fornecimento do grau inoxidável que mantemos está na página do aço inoxidável 420, as linhas de propriedades mecânicas para 410 e 416 estão na Tabela de propriedades do aço inoxidável martensítico, e a composição química de cada grau está na tabela de composição do aço inoxidável. As faixas de revenimento entre os grupos de aços para ferramentas estão na Tabela de revenimento de aço para ferramentas.

Dados de referência compilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, segunda edição, Carl Hanser Verlag, 2009). A composição química, o ciclo de têmpera e a resposta ao revenimento para o tipo 410 vêm da informação de referência de tratamento térmico na página impressa 200.