Aço para ferramentas A2 vs. O1: qual é o mais adequado às necessidades da sua fábrica?

Aço para ferramentas A2 vs. O1: Fazendo a escolha certa | Aço Aobo

Escolher entre aço para ferramentas A2 e O1 para suas operações é uma consideração comum, e a melhor resposta depende dos requisitos específicos da sua aplicação.

Geralmente, se minimizar a distorção durante o tratamento térmico e obter maior tenacidade são as principais prioridades, o A2 costuma ser a escolha preferida, especialmente para ferramentas mais complexas. No entanto, se o custo inicial e a facilidade de usinagem são os principais fatores que levam a peças menos críticas em termos dimensionais, o O1 é um aço de têmpera em óleo eficiente e econômico.

Vamos examinar os detalhes técnicos de cada nota.

Compreendendo o aço para ferramentas O1

O aço para ferramentas AISI O1 é um aço de uso geral, endurecível em óleo, frequentemente considerado um material de baixo custo.

Principais características do O1

O O1 é conhecido por sua boa capacidade de retenção de aresta e pelos altos níveis de dureza que pode atingir. Seu alto teor de carbono contribui significativamente para sua dureza e resistência ao desgaste. Além disso, o alto teor de silício no O1 pode aumentar a usinabilidade e a vida útil da matriz. O tungstênio, como elemento de liga no O1, auxilia na obtenção de alta resistência à abrasão e arestas de corte extremamente afiadas.

Aplicações comuns para O1

O aço O1 é amplamente utilizado em aplicações como ferramentas de acabamento de superfícies e facas para marcenaria. Também é uma escolha comum para corte, cunhagem, trefilação e conformação de matrizes e punções, bem como lâminas de cisalhamento, calibradores e mordentes de mandril após têmpera e revenimento em óleo. É o aço para ferramentas do tipo O mais utilizado. Para a cunhagem de aços de baixo carbono, o O1 serve como uma alternativa ao W1 e é frequentemente aplicado em ferramentas menores, especialmente para puncionamento, cunhagem e prensagem de pó.

Considerações sobre tratamento térmico para O1

O O1 é endurecível em óleo e pode ser endurecido em tamanhos razoáveis, até cerca de 50 mm (2 polegadas). Endurece até 62-63 HRC facilmente por aquecimento até sua temperatura crítica (tipicamente em torno de 790 °C a 816 °C) e têmpera em óleo. Os valores de dureza alcançados frequentemente ficam na faixa de 56-58 HRC, ou podem atingir cerca de 60 HRC após revenimento em baixa temperatura, e até mesmo 58-62 HRC, dependendo da aplicação específica. No entanto, o O1 pode sofrer descarbonetação durante o tratamento térmico e está sujeito a trincas devido ao choque térmico da têmpera em óleo. Embora baixas temperaturas de têmpera e têmpera em óleo ofereçam relativa ausência de trincas em seções complexas, a têmpera dupla pode, às vezes, ser preferível.

Propriedades mecânicas do O1

Usinabilidade: Excelente, classificado como 90 (em comparação ao aço carbono 1%, com 100).
Estabilidade dimensional (temperado em óleo): Expansão aproximada de 0,0015 pol./pol.
Robustez: Classificação 3 na escala. Módulo de tenacidade: 68 MPa.
Força: Maior rendimento e UTS vs. D2 (devido a W e Mn). Rendimento: 758-829 MPa, UTS: 846 MPa.
Ductilidade: Estriamento perceptível antes da fratura (redução da área de 19,7%).

Compreendendo o aço para ferramentas A2

O aço para ferramentas AISI A2 é um aço para ferramentas de uso geral, temperado ao ar. O "A" em sua designação se refere a um aço "temperável ao ar".

Principais características do A2

O aço A2 é conhecido por apresentar movimento mínimo (distorção) na têmpera e maior tenacidade do que os aços para matrizes endurecíveis em óleo, frequentemente com resistência ao desgaste igual ou superior. Caracteriza-se por alta resistência à abrasão e é considerado mais seguro para têmpera, com características de baixa distorção.

Aplicações comuns para A2

O A2 é adequado para uma ampla gama de aplicações de ferramentas. É utilizado em insertos, matrizes de dobra, matrizes de corte, matrizes de extrusão e punções para alumínio. Também é utilizado em buchas de matrizes de perfuração e matrizes de decapagem. O A2 é uma alternativa comum para matrizes usinadas em quantidades de produção de até 100.000 peças. Para aplicações de cunhagem, especialmente com aço inoxidável, ligas resistentes ao calor ou aços-liga, a resistência ao desgaste do A2 o torna uma boa escolha. Também é listado como material de matriz para cunhagem de ligas de alumínio e cobre em quantidades de até 100.000. O A2 é recomendado para ferramentas menos exigentes em desgaste, mas altamente exigentes em tenacidade.

Considerações sobre tratamento térmico para A2

O aço A2 possui alta temperabilidade, o que significa que pode ser temperado ao ar com eficiência. O aço A2 pode ser resfriado a ar a partir de uma temperatura de austenitização de 995 °C e revenido a 218 °C para atingir uma dureza de 59 a 61 HRC. O revenimento do aço A2 a cerca de 510 °C (950 °F) pode desenvolver um pico de endurecimento secundário definido, porém pequeno, mais intenso quando o aço foi austenitizado em temperaturas mais altas. As faixas de dureza típicas para o aço A2 em aplicações incluem 50-60 HRC ou 53-56 HRC para moldes e 58-64 HRC ou 56-60 HRC para matrizes de dobra/cunhamento. O revenimento em alta temperatura é recomendado para o aço A2 para diminuir a quantidade de austenita retida.

Propriedades mecânicas de A2

Usinabilidade: Menor que O1, classificação 60 (em comparação ao aço carbono 1%, classificação 100).
Estabilidade dimensional (têmpera ao ar): Melhorado, expansão de aproximadamente 0,0010 pol/pol.
Robustez: Classificado como 4 ou 5 em uma escala (maior que O1).
Resistência ao desgaste: Classificação 6 em uma escala. Mais resistente à abrasão que a série S.
Formação de carboneto: Menor Cr e C em comparação ao D2 resulta em carbonetos menores, aumentando a tenacidade, mas diminuindo a resistência ao desgaste em relação ao D2.

Fazendo a escolha certa: O1 vs. A2

Em resumo, o aço O1 é um aço de menor custo, endurecível em óleo, com boa usinabilidade e resistência ao desgaste, adequado para ferramentas menores e aplicações onde a estabilidade dimensional é menos crítica e a têmpera em óleo é administrável. O A2 é um aço endurecível ao ar que oferece melhor estabilidade dimensional e tenacidade, com alta resistência à abrasão, o que o torna uma boa escolha para aplicações que exigem menos distorção e maiores quantidades de produção, especialmente na cunhagem de materiais mais tenazes.

A escolha depende dos requisitos específicos da sua fábrica em relação à resistência ao desgaste, tenacidade, controle dimensional e restrições de custo. Se você precisa de distorção mínima durante o tratamento térmico e maior tenacidade para evitar trincas, o A2 provavelmente é preferível. Se a usinabilidade e o custo inicial forem primordiais e a geometria da sua peça permitir têmpera em óleo segura, o O1 pode ser adequado.