A2 MUITO AÇO | 1.2363 | SKD12

5. Tratamento térmico

Abaixo, descrevemos as etapas e considerações críticas para uma ferramenta de aço A2 bem-sucedida tratamento térmico, com base nas melhores práticas do setor.

5.1 Preparação Inicial

1. Avaliação da condição inicial:

O aço para ferramentas A2 é normalmente fornecido recozido. Este estado macio é ideal para usinagem. Antes de iniciar qualquer tratamento térmico em aço para ferramentas A2, certifique-se de que todas as peças estejam completamente desengorduradas.

2. Alívio de tensões de pré-endurecimento (se aplicável):

Para componentes que passaram por usinagem significativa, particularmente aqueles com remoção substancial de material ou geometrias complexas, um ciclo de alívio de tensões é altamente recomendado antes da fase principal de têmpera. Esta etapa é vital para minimizar a distorção durante o tratamento térmico subsequente do aço para ferramentas A2.

* Procedimento para material não endurecido: Aqueça o aço lenta e uniformemente a 649–677 °C (1200–1250 °F). Mantenha essa temperatura por aproximadamente 2 horas por polegada da seção mais espessa. Em seguida, resfrie lentamente, de preferência dentro do forno.

5.2 Proteção do aço para ferramentas A2 durante o tratamento térmico

Integridade da superfície (prevenindo a descarbonetação):

O aço para ferramentas A2 é propenso à descarbonetação — a perda de carbono da superfície — quando aquecido a altas temperaturas. Para neutralizar isso e garantir a integridade do tratamento térmico do aço para ferramentas A2, as peças devem ser processadas em:

* Um forno de atmosfera neutra controlada

* Um forno a vácuo

* Ou envolvê-los firmemente em papel-alumínio de aço inoxidável. Selar as peças em papel-alumínio de aço inoxidável é um método amplamente adotado e eficaz.

5.3 Principais etapas do tratamento térmico do aço para ferramentas A2

As etapas a seguir são fundamentais para atingir as propriedades desejadas no seu aço para ferramentas A2.

5.3.1 Pré-aquecimento:

O pré-aquecimento é uma etapa indispensável no processo de tratamento térmico do aço ferramenta A2. Ele serve para:

* Condicionar a estrutura molecular do material.

* Equaliza a temperatura em todo o componente, minimizando o choque térmico.

* Dissipar tensões internas antes de atingir temperaturas de austenitização mais altas.

* Temperatura de pré-aquecimento recomendada para A2: 1200°F (650°C).

* Tempo de espera: Geralmente de 10 a 15 minutos. Certifique-se de que a cor da peça corresponda à do interior do forno antes de prosseguir para a próxima etapa.

5.3.2 Austenitização (endurecimento):

Esta é a etapa crítica do aquecimento, onde o aço se transforma em austenita e os carbonetos essenciais da liga são dissolvidos na matriz. Esta etapa determina as propriedades finais do endurecimento.

* Temperatura de têmpera padrão para A2: Aproximadamente 968 °C (1775 °F). Alguns protocolos permitem uma faixa de 970 a 995 °C (1775 a 1825 °F).

* Tempo de imersão: O tempo de permanência na temperatura de austenitização é crucial. Para aços endurecíveis ao ar, como o A2, a regra geral é de 1 hora por polegada (25 mm) da seção transversal mais espessa do componente. Evite imersão excessiva, pois pode afetar negativamente a microestrutura final.

5.3.3 Têmpera:

Resfriamento é a fase de resfriamento rápido que transforma a austenita em martensita dura.

* Método para A2: A2 é um aço para ferramentas endurecido ao ar. Isso significa que ele atinge sua estrutura martensítica por resfriamento em ar ambiente parado ou por meio de têmpera lenta a gás a partir da temperatura de austenitização. O resfriamento ao ar é o método de têmpera mais suave, reduzindo significativamente o choque térmico e as tensões internas.

* Peças Envoltas em Folha de Alumínio: Se estiver usando um envelope de folha de aço inoxidável, mantenha-o fechado durante o resfriamento ao ar até que todo o calor vermelho visível tenha se dissipado. Isso evita contaminação atmosférica.

* Consideração de tamanho: O endurecimento ao ar tem limitações. Para aço ferramenta A2, atingir a dureza total pode ser desafiador se a seção transversal exceder aproximadamente 5 polegadas (127 mm) quando resfriado ao ar.

5.3.4 Manuseio após têmpera:

Depois que a peça de aço para ferramentas A2 for resfriada ao ar até cerca de 65°C (150°F), ela poderá ser manuseada.

* Próximo passo crítico: inicie o revenimento imediatamente após as peças esfriarem até a faixa de 52-65 °C (125-150 °F). Adiar o revenimento pode levar a uma estrutura instável (devido à martensita não revenida e à austenita retida), aumentando o risco de trincas ou reduzindo a vida útil da ferramenta.

* Endireitamento (se necessário): Um pequeno endireitamento pode ser tentado quando a peça estiver acima de 205°C (400°F), antes que a transformação martensítica esteja substancialmente completa.

5.4 Revenimento: Refinando as propriedades do aço ferramenta A2

Têmpera é uma etapa vital pós-têmpera no ciclo de tratamento térmico do aço para ferramentas A2. Serve para:

* Reduzir a austenita retida (austenita não transformada que pode reduzir a dureza e causar instabilidade dimensional).

* Transformar a austenita retida em microestruturas mais estáveis.

* Aliviar tensões internas.

* Aumenta a tenacidade e reduz a fragilidade.

5.4.1 Primeira Têmpera:

* Temperatura típica para A2: 400°F (205°C).

* Processo: Aquecer até a temperatura desejada, deixar de molho e depois esfriar ao ar livre.

* Tempo de imersão: Aproximadamente 2 horas por polegada (25 mm) de seção transversal. Este revenimento inicial ajuda a estabilizar a martensita recém-formada e transforma a austenita retida.

5.4.2 Multi-têmpera (têmpera dupla/tripla):

O revenimento duplo é altamente recomendado para aço ferramenta A2, e um terceiro revenimento pode oferecer benefícios adicionais.

* Vantagens: Refina significativamente a estrutura dos grãos, aumenta a resistência ao desgaste e proporciona alívio de tensões superior. Isso é particularmente benéfico para componentes com geometrias complexas ou cantos vivos.

* Ciclo de têmpera dupla comum A2:

* Primeira têmpera: 400°F (205°C)

* Segunda têmpera: 375°F (190°C)

* Observação importante: Sempre deixe a peça esfriar à temperatura ambiente entre os ciclos de revenimento. A temperatura de revenimento escolhida influencia diretamente na dureza final do aço ferramenta A2.

5.4.3 Resumo dos principais parâmetros de tratamento térmico do aço para ferramentas A2:

5.5 Alívio de tensões pós-endurecimento

Após o ciclo completo de têmpera e revenimento do tratamento térmico do aço para ferramentas A2, pode ser necessário alívio adicional de tensões. Isso é particularmente verdadeiro se o componente for submetido a retificação, soldagem ou usinagem por descarga elétrica (EDM) significativa.

* Procedimento: Revenir o material endurecido a uma temperatura de 25-50°F (14-28°C) menor que a temperatura de revenimento final usada no ciclo principal de tratamento térmico.

Seguindo rigorosamente estas etapas detalhadas do tratamento térmico do aço para ferramentas A2, você garante que suas ferramentas A2 atinjam as propriedades mecânicas projetadas e a microestrutura ideal. Este compromisso com o processamento térmico adequado maximizará a vida útil e o desempenho operacional dos seus componentes A2.