Propriedades mecânicas dos aços ferramenta A2 e A6 após revenimento
O revenimento é a etapa que decide o que uma matriz de trabalho a frio realmente suporta, porque a dureza com que um grau sai da têmpera não é a dureza com que ele trabalha. A tabela abaixo apresenta dureza, resistência à tração e ao escoamento, alongamento, redução de área e impacto Charpy sem entalhe ao lado da temperatura de revenimento para dois aços ferramenta para trabalho a frio temperáveis ao ar, A2 e A6, cada um em uma corrida na temperatura de têmpera indicada sob a tabela. Cada valor pertence à condição exata de têmpera e revenimento impressa ao lado, portanto leia-o como comportamento medido e não como valor de projeto. Este é um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação nossa.
O que os valores medem
Ambos os aços da tabela são graus para trabalho a frio temperáveis ao ar que são temperados e depois revenidos uma vez, e a única variável entre as colunas é a temperatura de revenimento. O A2 foi temperado a partir de 945 °C (1730 °F) e é apresentado em duas temperaturas de revenimento, 540 e 595 °C. O A6 foi temperado a partir de 845 °C (1550 °F) e é apresentado em três, 175, 315 e 480 °C. Dureza, resistência última e as medidas de ductilidade são o resultado desse único revenimento, portanto a tabela responde à pergunta que uma oficina de matrizes faz ao escolher uma temperatura de revenimento para um punção, um inserto de matriz ou um fio de corte.
Os dois graus não são ensaiados na mesma profundidade. A fonte reporta dureza e resistência última para o A2 e deixa as colunas de resistência ao escoamento, alongamento, redução de área e impacto vazias, marcadas aqui com três pontos exatamente como a fonte as imprime. O A6 é apresentado por completo, com um ensaio com entalhe omitido e um valor de Charpy sem entalhe fornecido, o que é a razão pela qual as duas últimas colunas apresentam números maiores do que uma leitura de impacto com entalhe apresentaria. Observe também que o A6 é reportado a 175 °C, que está na extremidade inferior de qualquer faixa de revenimento e pertence a uma peça que está sendo aliviada de tensões em vez de amolecida.
Dureza, resistência e impacto após revenimento
Aço ferramenta A2 após têmpera a partir de 945 °C (1730 °F) e um revenimento
| Temperatura de revenimento, °C | Temperatura de revenimento, °F | Dureza, HRC | Resistência última, MPa | Resistência última, ksi | Resistência ao escoamento, MPa | Resistência ao escoamento, ksi | Alongamento em 50 mm (2 pol.), % | Redução de área, % | Impacto Charpy sem entalhe, J | Impacto Charpy sem entalhe, ft·lbf |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 540 | 1000 | 54.1 | 1858.2 | 269.5 | … | … | … | … | … | … |
| 595 | 1100 | 46.7 | 1603.8 | 232.6 | 1269 | 184 | 5.0 | 13.9 | … | … |
Fonte, Tool Steels (G. A. Roberts e G. Krauss), Tabela 11-3, Propriedades mecânicas dos aços ferramenta A2 e A6, página impressa 199. Valores de A2 da Teledyne VASCO. Os três pontos são impressos pela fonte onde ela não fornece valor para essa propriedade. Este é um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.
Aço ferramenta A6 após têmpera a partir de 845 °C (1550 °F) e um revenimento
| Temperatura de revenimento, °C | Temperatura de revenimento, °F | Dureza, HRC | Resistência última, MPa | Resistência última, ksi | Resistência ao escoamento, MPa | Resistência ao escoamento, ksi | Alongamento em 50 mm (2 pol.), % | Redução de área, % | Impacto Charpy sem entalhe, J | Impacto Charpy sem entalhe, ft·lbf |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 175 | 350 | 59.7 | 2137 | 310 | … | … | 0.5 | 1.0 | 117 | 86 |
| 315 | 600 | 55.5 | 2016.8 | 292.5 | 1822.3 | 264.3 | 1.0 | 2.2 | 163 | 120 |
| 480 | 900 | 51.0 | 1751 | 254 | 1510 | 219 | 2.5 | 7.4 | 170 | 125 |
Fonte, Tool Steels (G. A. Roberts e G. Krauss), Tabela 11-3, página impressa 199. Valores de A6 da Universal Cyclops Steel Corp. A coluna de impacto é Charpy sem entalhe, portanto não é comparável com leituras com entalhe para o mesmo aço, e 175 °C é um revenimento de alívio de tensões e não de amolecimento. Este é um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.
Lendo os dois graus em conjunto
Considere primeiro a coluna de dureza. O A2 cai de 54,1 para 46,7 HRC em suas duas condições, uma queda de 7,4 pontos por 55 °C a mais de revenimento, e sua resistência última acompanha a queda de 1858,2 para 1603,8 MPa. Esse único passo é toda a troca que uma oficina faz no A2 quando decide entre um fio duro e um tenaz, e a fonte não fornece valor de impacto para precificar o outro lado.
O A6 mostra a mesma troca com o lado do impacto preenchido. À medida que a temperatura de revenimento vai de 175 para 315 para 480 °C, a dureza cai 59,7, 55,5, 51,0 HRC, a energia Charpy sem entalhe sobe 117, 163, 170 J, e o alongamento sobe de 0,5 para 2,5 por cento enquanto a redução de área vai de 1,0 para 7,4 por cento. O maior ganho único em tenacidade para a menor perda de dureza está entre 175 e 315 °C, onde 4,2 HRC compram 46 J. Além disso a curva achata, e o passo de 315 para 480 °C custa outros 4,5 HRC por 7 J, que é o ponto em que uma oficina geralmente para e aceita a condição mais dura.
Os valores de escoamento merecem uma ressalva. O A6 na condição de 315 °C é impresso com resistência ao escoamento de 1822,3 MPa contra resistência última de 2016,8 MPa, uma razão que deixa muito pouco espaço entre escoamento e fratura, e o mesmo grau a 480 °C abre essa lacuna para 241 MPa. Uma matriz operada na condição mais dura e de temperatura mais baixa, portanto, tem quase nenhuma reserva antes de trincar, o que é consistente com o alongamento e a redução de área muito baixos impressos ao lado.
Dados de referência relacionados
O grau que concentra a maior parte da tonelagem de trabalho a frio é descrito com suas formas, faixas de seção e condições de entrega em Aço para ferramentas A2, e as propriedades, faixas de dureza e usos do mesmo grau estão em Propriedades do aço para ferramentas A2 e Dureza do aço para ferramentas A2. A faixa de têmpera e revenimento para todo o grupo temperável ao ar está em aço ferramenta de têmpera ao ar, a dureza que cada grau de aço ferramenta mantém em uma dada temperatura de revenimento é apresentada em Tabela de revenimento de aço para ferramentas, e os valores de impacto para os graus de aço ferramenta são reunidos em tenacidade ao impacto de aços ferramenta. Como uma temperatura de revenimento é escolhida para uma ferramenta que precisa resistir a lascamento é detalhado em aços-ferramenta para resistência ao lascamento.
Compilado de Tool Steels (G. A. Roberts e G. Krauss), Tabela 11-3, Propriedades mecânicas dos aços ferramenta A2 e A6, na página impressa 199, o capítulo sobre aços ferramenta para trabalho a frio temperáveis ao ar. A tabela é reproduzida como publicada e é um resumo de referência e não uma especificação da Aobo Steel, portanto trate-a como o comportamento medido de uma corrida sob um tratamento térmico e não como um valor admissível de projeto para uma matriz específica.