Como selecionar aços para ferramentas

Um caminho prático da aplicação ao grau. Classificações relativas de propriedades para dez aços para ferramentas comuns, uma tabela de seleção por aplicação e condição de trabalho, e as verificações técnicas a realizar antes de fixar um grau. Use como ponto de partida e depois confirme com seu tratador térmico e um teste em serviço.

1Encontre o aplicativo da ferramenta

2Identificar as condições de trabalho

3Verifique a propriedade necessária

4Compare as classificações adequadas

5Confirme os limites do processo

1. Classificação de propriedades de aços-ferramenta comuns Classificações relativas para dez graus que cobrem a maioria dos trabalhos de matrizes, ferramentas e moldes. Quanto maior, melhor para cada coluna, e todas as quatro colunas compartilham a mesma escala.

Grau	Tipo	Resistência à abrasão	Toughness	Usinabilidade	Moabilidade
Aços-ferramenta rápidos
M4	Aço rápido, molibdênio	103	14	60	10
M2	Aço rápido, molibdênio	95	20	65	10
Aços para ferramentas de trabalho a frio
D2	Trabalho a frio, alto cromo	100	20	60	10
A2	Trabalho a frio, endurecimento ao ar	65	40	65	44
O1	Trabalho a frio, endurecimento em óleo	50	14	90	72
A8	Trabalho a frio, endurecimento ao ar	48	75	60	75
O6	Trabalho a frio, endurecimento em óleo	44	10	125	76
Aços para ferramentas de trabalho a quente
H13	Trabalho a quente, cromo	30	100	75	100
Aços para ferramentas resistentes ao choque
S5	Resistente a impacto	44	90	65	85
S7	Resistente a impacto	42	103	75	92

^(a) Resistência à abrasão. Nesta comparação, os aços M4, D2 e M2 apresentam as maiores classificações de resistência à abrasão.
^(b) Resistência. Nesta comparação, S7, H13 e S5 apresentam os maiores índices de resistência.
^(c) Usinabilidade. As ligas O6 e O1 são mais fáceis de usinar do que as ligas de alta resistência ao desgaste, como D2, M2 e M4.
^(d) Retificabilidade. H13, S7 e S5 são mais fáceis de aprimorar, enquanto D2, M2 e M4 são mais difíceis.
^(e) Leitura das barras. Todas as quatro propriedades são indexadas na mesma escala relativa, portanto uma barra mais longa significa uma classificação mais alta para essa propriedade, não uma classificação geral mais alta do grau.

2. Seleção de aço-ferramenta por aplicação Ponto de partida por ferramenta e condição de trabalho. Não substitui o teste de aplicação ou a confirmação do tratamento térmico. Os nomes dos graus têm link para as páginas dos graus.

Aplicação / ferramenta	Condição de trabalho	Propriedade principal exigida	Grau geral	Grau de alto desempenho
Ferramentas de corte	Cortes leves, velocidades lentas	Resistência ao desgaste com capacidade de retificação aceitável	O1, A2	M2
Ferramentas de corte	Cortes pesados, velocidades rápidas	Resistência ao desgaste e dureza a quente	M2	M4, T1, M42
Ferramentas de mandrilar	corte de metal	Dureza a quente e resistência ao desgaste	M2	M4
Broaches	Metalurgia	Resistência ao desgaste e dureza a quente	M2	M4
Fresas de forma	Corte de perfil	Resistência ao desgaste e dureza a quente	M2	M4
Fresas	Corte contínuo	Dureza a quente e resistência ao desgaste das bordas	M2	M4
Ferramentas de rosca	Corte de rosca	Resistência ao desgaste e dureza a quente	M2	M4
Ferramentas para madeira	Desgaste da borda com necessidade de reafiação	Resistência ao desgaste e capacidade de retificação	O1	M2
Lâminas de cisalhamento a frio	Estoque de bitola leve	Resistência ao desgaste com tenacidade moderada	A2	D2
Lâminas de cisalhamento a frio	Estoque de calibre grosso	Resistência ao impacto e resistência a rachaduras	S5	S7
Lâminas de cisalhamento a quente	corte a quente	dureza e tenacidade a quente	S7, A8	H13, H21
Facas para papel	desgaste da borda	Resistência ao desgaste	D2	M2, M4
Facas rotativas	desgaste de corte contínuo	Resistência ao desgaste	A8	D2
Facas de picador	Desgaste por impacto e nas bordas	Resistência e durabilidade	A2, A8	D2, M2
Matrizes de corte	Trabalho a frio, produções curtas	Equilíbrio entre resistência ao desgaste e usinabilidade	O1, O6	A2
Matrizes de corte	Trabalho a frio, longas corridas	Resistência ao desgaste e estabilidade dimensional	A2	D2, M2
Matrizes de dobra	Moldagem a frio	Resistência e estabilidade dimensional	O1, O6	A2, D2
Matrizes de cunhagem	Trabalho a frio sob alta pressão	Resistência ao desgaste e resistência à compressão	O1	A2, D2
Matrizes de gravação em relevo	Pressão fria e detalhes da superfície	Resistência ao desgaste e estabilidade dimensional	A2	D2
Matrizes de conformação a frio	Formação geral	Resistência ao desgaste com estabilidade	O1	A2, D2
Matrizes de conformação a quente	Trabalho a quente	dureza e tenacidade a quente	H13, S7	H21
Matrizes de extrusão a frio	Alta pressão e desgaste	Resistência ao desgaste com tenacidade suficiente	D2	M2
Matrizes de extrusão a quente para alumínio	Amolecimento térmico e fadiga térmica	dureza e tenacidade a quente	H13	H11, H21
Matrizes de extrusão a quente para cobre e latão	Maior desgaste a quente e carga térmica	Dureza a quente e resistência térmica	H13	H21
Matrizes de fundição sob pressão	Fadiga térmica, fissuras por calor, rachaduras	estabilidade em trabalhos a quente	H13	H13 Premium / H13 ESR
Matrizes de fundição sob pressão de latão	Maior resistência ao calor	Dureza a quente e resistência ao calor	H13	H21
Matrizes de forjamento a quente	Calor, impacto, fadiga térmica	Resistência e dureza a quente	H13, S7	H21, H43
Matrizes de rebarbação a quente	Danos por impacto a quente e nas bordas	Resistência e dureza a quente	S7, H13	H21
Ferramentas de recalque a frio	Impacto, pressão, desgaste	Resistência e durabilidade	A2, S7	D2, M2
Punções a frio	Perfuração, corte, modelagem	Resistência ao desgaste e tenacidade	A2, S7	D2, M2
punções para serviço pesado	Soco carregado de choque	Resistência em primeiro lugar	S5	S7
Punções de estampagem	Pressão de desenho e desgaste	Resistência ao desgaste e tenacidade	A2, D2	M2
Cilindros de rosca	Pressão superficial e desgaste	Resistência ao desgaste	D2	M2
Cilindros de conformação	Pressão de rolamento e desgaste	Resistência ao desgaste e estabilidade dimensional	O1, A2	D2, D7
Drive rolls	Desgaste sob pressão de contato	Resistência ao desgaste	D2	D7
Ferramentas de trefilação de arame	Desgaste por deslizamento e pressão superficial	Resistência ao desgaste	D2	M4
Plug gauges	Estabilidade dimensional e de desgaste	Resistência ao desgaste e estabilidade	A2	D2
Master hobs	Precisão e resistência ao desgaste	Resistência ao desgaste e estabilidade	S7	A2, D2
Fresas de corte	Reduzindo o desgaste e o calor.	Dureza a quente e resistência ao desgaste	M2	T1
Lathe tools	Reduzindo o calor e o desgaste.	Dureza quente	M2	M42
Ferramentas de plaina	desgaste de corte	Dureza a quente e resistência ao desgaste	M2	M4
Ferramentas de plaina	desgaste de corte	Dureza a quente e resistência ao desgaste	M2	M4
Reamers	Precisão de corte e desgaste	Resistência ao desgaste e dureza a quente	M2	M4
Taps	desgaste de corte de rosca	Resistência ao desgaste e dureza a quente	O1	M2
Drills	Corte de calor e desgaste da borda	Dureza a quente e resistência ao desgaste	M2	M4
Buchas de broca	Desgaste devido a perfurações repetidas	Resistência ao desgaste	S5	A2
Brake dies	pressão de flexão	Resistência e durabilidade	4140 HT	A2
Matrizes de garra, a frio	Pressão de retenção e desgaste	Resistência ao desgaste e tenacidade	O1, S7	A2, D2
Matrizes de garra, a quente	aderência e desgaste a quente	dureza e tenacidade a quente	S7, H13	H21
Matrizes de estampagem rotativa, a frio	Pressão de impacto e formação	Resistência e durabilidade	S7	D2
Matrizes de estampagem rotativa, a quente	Calor e impacto	dureza e tenacidade a quente	H13, S7	H21
Matrizes de laminação	Estabilidade de desgaste e de borda	Resistência ao desgaste	A2	D2, M2
Moldes para plástico	Usinagem, polimento, qualidade da superfície do molde	Usinabilidade e capacidade de polimento	P20, H13	420, aços especiais para moldes
Ferramentas de impacto	Choque repetido	Toughness	S5	S7
Ferramentas de percussão, a frio	Choque e quebra	Toughness	S5	S7
Ferramentas de forja	Impacto e calor	Toughness	S5	S7
Ferramentas para caldeiraria	Trabalho de impacto	Toughness	S5	S7
Cinzeis, trabalho a frio	Impacto e lascamento de borda	Toughness	S5	S7
Cinzeis, trabalho a quente	Calor e impacto	Resistência e dureza a quente	S7	M2
Ferramentas pneumáticas	impacto repetido	Toughness	S5	S7
Marteletes para concreto	Impacto severo	Toughness	S5	S7
Pontas de chave de fenda	Torção e impacto	Toughness	S5	S7
Arbors	Suporte e uso	Resistência e estabilidade dimensional	O1, O6	A2, D2
Collets	Pressão de retenção e desgaste	Resistência e durabilidade	O1	S5, S7
Chuck jaws	Pressão de sustentação e impacto	Toughness	S5	S7

3. Notas de seleção Como ler o modo de falha antes de mudar um grau.

Nota de seleção	Significado
Se a ferramenta se desgasta gradualmente, comece comparando os graus de resistência ao desgaste.	As classes D2, M2, M4 e classes relacionadas são pontos de partida comuns para o desgaste abrasivo.
Se a ferramenta lascar, rachar ou quebrar repentinamente, verifique a tenacidade antes de aumentar a dureza.	Aços S7, S5, H13 e outras classes mais resistentes podem ser mais adequados para ferramentas sujeitas a impactos.
Se a ferramenta funcionar sob calor, a dureza à temperatura ambiente não será suficiente.	A dureza a quente e a resistência ao amolecimento tornam-se mais importantes.
Se a ferramenta exigir afiação frequente, a capacidade de afiar afetará o custo de manutenção.	Classes de aço com alta resistência ao desgaste podem ser mais difíceis de retificar.
Se a ferramenta for grande ou complexa, a distorção causada pelo tratamento térmico deve ser levada em consideração.	Os aços de endurecimento ao ar são frequentemente usados onde a estabilidade dimensional é importante.
Se o volume de produção for curto, a versão de desempenho mais elevado pode não ser economicamente viável.	A usinabilidade e o custo do material podem ser mais importantes para ferramentas de produção em pequena escala.
Se o período de produção for longo, uma maior resistência ao desgaste pode reduzir o custo total.	Versões mais caras podem ser justificadas quando reduzem o tempo de inatividade e a frequência de substituição.

4. Verificação técnica final antes da seleção do grau Confirme estes nove pontos com a ferramentaria e o tratador térmico antes de fixar o grau.

Check item	Confirmar antes da seleção
Função da ferramenta	Corte, cisalhamento, conformação, trefilação, extrusão, laminação, impacto, moldagem
Temperatura de trabalho	Temperatura ambiente, trabalho morno, trabalho quente
Modo principal de falha	Desgaste, lascamento, rachaduras, amolecimento, deformação, distorção
Load level	Leve, médio, pesado, com carga de choque
Volume de produção	Corrida curta, corrida média, corrida longa
Tamanho da seção	Ferramenta pequena, seção espessa, bloco de matriz grande
Meta de tratamento térmico	Requisitos de dureza, tenacidade e controle de distorção.
Requisito de acabamento	Usinagem, retificação, polimento, afiação
Cost target	Custo do material, custo de usinagem, custo de manutenção, custo por peça

Rota mais rápida por aplicação

O Localizador de materiais de aço ferramenta parte da aplicação e restringe aos graus adequados.

Dados de propriedades por trás das classificações

Desgaste, tenacidade, dureza a quente e dureza de trabalho para 75 graus AISI estão listados em Propriedades gerais dos aços ferramenta.

Suporte de fornecimento de aço para ferramentas

A Aobo Steel fornece graus comuns de aço para ferramentas para pedidos em grande quantidade, incluindo D2, A2, S7, H13, H11, O1 e M2. Envie o grau, tamanho, quantidade e porto de destino, ou use a página de contato.

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As classificações de propriedades são valores de comparação relativa para seleção, não resultados de ensaios mecânicos. As notas de aplicação são apenas uma referência inicial: o desempenho final depende da qualidade do aço, tratamento térmico, tamanho da seção, projeto da ferramenta e condições de serviço. Verifique o grau e o procedimento de tratamento térmico antes da produção.