Dureza do aço para ferramentas A2

Aço para ferramentas A2 é um aço para ferramentas de trabalho a frio, popular e versátil, endurecido ao ar, e seu desempenho depende fortemente da obtenção da dureza correta. Este guia detalha Dureza do aço para ferramentas A2, utilizando diretamente dados técnicos para auxiliar na sua tomada de decisão. No final da página, você pode baixar gratuitamente um arquivo técnico em PDF sobre a dureza do aço para ferramentas D2.

Uma Visão Geral de aço para ferramentas A2

O aço para ferramentas A2 é um aço para ferramentas de endurecimento a ar e trabalho a frio. Essa classificação é fundamental para uma de suas principais vantagens: seu método de têmpera. O aço A2 endurece ao resfriar ao ar a partir de sua austenitização temperatura. Este processo de têmpera a ar é mais suave do que a têmpera em óleo ou água, resultando em:

• Distorção minimizada durante tratamento térmico.
• Excelente estabilidade dimensional na ferramenta ou componente acabado.

Essas características fazem do A2 uma escolha confiável para aplicações onde a precisão é primordial.

Efeito do tratamento térmico na dureza do aço ferramenta A2

O Dureza do aço para ferramentas A2 que você obtém é um resultado direto de um tratamento térmico preciso. O processo envolve:

Austenitização, têmpera e dureza após têmpera

A etapa inicial envolve o aquecimento do aço A2 a uma temperatura de austenitização, normalmente em torno de 1740°F (950°C) a 1775°F (968°C), seguido por ar têmpera. Neste estado de têmpera, o A2 pode atingir uma dureza de aproximadamente 65 HRC. No entanto, o aço nesta condição é muito frágil para a maioria das aplicações.

Efeito do revenimento na dureza final de aços ferramenta A2

A têmpera é uma etapa subsequente crítica. Este processo envolve o reaquecimento do aço temperado a uma temperatura específica mais baixa para reduzir a fragilidade e atingir o equilíbrio desejado entre dureza e tenacidade. O resultado final Dureza do aço para ferramentas A2 é ditado pela temperatura de têmpera escolhida.

Dureza de trabalho típica do aço para ferramentas A2:

Para a maioria das aplicações, a dureza normal de trabalho do aço para ferramentas A2 está dentro da 58–60 HRC intervalo. No entanto, isso pode variar:

• Alguns aplicativos podem utilizar A2 em 56-58 HRC.
• Para matrizes de dobra e corte, uma variedade de 58-64 HRC é comum.
• As matrizes de extrusão de alumínio geralmente usam A2 em 56-62 HRC faixa.

A relação entre temperatura de revenimento e dureza é inversamente proporcional: temperaturas de revenimento mais altas geralmente resultam em menor dureza, mas maior tenacidade.

Tabela: Exemplo de temperaturas de revenimento vs. Dureza resultante do aço para ferramentas A2

(Para uma amostra de 1″ de diâmetro temperada a 1775°F / 968°C)

Temperatura de têmpera	Dureza resultante (aprox.)
300°F (149°C)	61 HRC
400°F (204°C)	60 HRC

Características de endurecimento secundário do aço A2

O aço para ferramentas A2 apresenta um leve efeito de têmpera secundária quando revenido na faixa de 510 °C (950 °F) a 538 °C (1000 °F). Nessas temperaturas, a dureza pode aumentar ou estabilizar ligeiramente antes de diminuir com novos aumentos de temperatura. Após a têmpera e o revenimento, o aço para matriz A2 normalmente apresenta uma microdureza de 630-700 HV.

Para mais informações sobre o tratamento térmico A2, clique em Guia de tratamento térmico de aço A2.

Mergulho profundo nas propriedades de dureza do aço para ferramentas A2

Várias propriedades inerentes do A2 contribuem para seu desempenho além dos números Rockwell C.

Temperabilidade: Garantindo dureza consistente do aço para ferramentas A2 em seções maiores

O A2 possui excelente temperabilidade profunda. Isso significa que pode atingir dureza total por meio de seções transversais substanciais.

• Ele pode endurecer completamente em seções de até 4,5 polegadas (114,3 mm) redondas ou quadradas quando resfriado ao ar.
• Notavelmente, um Dureza do aço para ferramentas A2 de 60 HRC pode ser desenvolvido até mesmo no centro de uma seção quadrada de 5 polegadas (125 mm).

Essa capacidade de endurecimento profundo torna o A2 adequado para componentes de ferramentas maiores, onde a dureza consistente é essencial.

A relação entre dureza e resistência ao desgaste do aço ferramenta A2

A dureza está diretamente relacionada à capacidade de um material de resistir ao desgaste. A boa resistência ao desgaste do aço para ferramentas A2 decorre de sua composição química e microestrutura:

• Composição: Aproximadamente 1,00% de carbono e 5,25% de cromo.
• Microestrutura: Dispersão de carbonetos finos após tratamento térmico adequado.

Comparando a resistência ao desgaste e a tenacidade do A2:

• vs. Série S (por exemplo, S7): O A2 oferece significativamente mais resistência à abrasão do que aços para ferramentas resistentes a choques, como o S7.
• vs. Série D (por exemplo, D2): Aços da série D com alto teor de carbono e alto teor de cromo (como o D2) apresentam resistência ao desgaste superior (30-40% melhor que o A2). No entanto, o A2 oferece um equilíbrio melhor com tenacidade e ductilidade aprimoradas do que o D2.

O A2 faz um compromisso para maior tenacidade em comparação à série D, altamente resistente ao desgaste, ao mesmo tempo em que oferece boa resistência ao desgaste.

Melhorando as propriedades da superfície: tratamentos avançados para aço ferramenta A2

Para aplicações que exigem dureza superficial ainda maior para combater abrasão ou desgaste, o aço para ferramentas A2 pode passar por tratamentos de superfície, mantendo seu núcleo Dureza do aço para ferramentas A2 e tenacidade:

• Nitretação iônica: Este processo pode produzir uma dureza superficial de 750–1200 HV a uma profundidade típica de cerca de 8 µm, enquanto o núcleo permanece em sua dureza temperada (por exemplo, 54–60 HRC).
• Chato: Tratamentos de mandrilamento podem criar uma camada superficial extremamente dura, com valores de microdureza em torno de 1900 HV relatados em aços tratados.

Usinabilidade do Aço Ferramenta A2

Em sua condição recozida (tipicamente com dureza máxima de 235 HB), o aço para ferramentas A2 oferece boa usinabilidade para um aço para ferramentas. Possui uma classificação de usinabilidade de aproximadamente 60-65, em comparação com um aço carbono 1% com classificação 100. Isso o torna relativamente mais fácil de moldar e preparar para tratamento térmico.

Resumo

O aço para ferramentas A2 é uma excelente escolha para aplicações que exigem um bom equilíbrio entre resistência ao desgaste e tenacidade, especialmente onde a estabilidade dimensional durante o tratamento térmico é crucial para peças de até 11,4 cm de seção transversal. Com um trabalho típico Dureza do aço para ferramentas A2 de 58-60 HRC, atende a uma ampla gama de aplicações de trabalho a frio.

Esta análise detalhada ajudará a determinar se o aço para ferramentas A2 se adapta aos seus processos industriais específicos. Para mais perguntas sobre o tratamento térmico ou comparações com outras classes para atender às suas necessidades de ferramentas, consulte nossa equipe técnica.