Aços para ferramentas resistentes ao desgaste abrasivo
Os aços-ferramenta resistentes ao desgaste abrasivo são utilizados em ferramentas expostas a partículas duras, carepa, materiais abrasivos ou contato deslizante repetido. Esta página agrupa os aços-ferramenta por resistência ao desgaste abrasivo e auxilia na comparação de classes adequadas para ferramentas de trabalho a frio, ferramentas de corte, ferramentas de conformação, punções, matrizes, cilindros e outras aplicações relacionadas ao desgaste.
Aços para ferramentas resistentes ao desgaste abrasivo disponíveis na Aobo Steel.
A Aobo Steel fornece aços-ferramenta comuns, resistentes ao desgaste abrasivo, em barras redondas e planas a granel, para matrizes, punções, facas, ferramentas de conformação, ferramentas de laminação e ferramentas de corte de alta velocidade.
D2 | 1,2379 | SKD11
Aço padrão para trabalho a frio de alta resistência ao desgaste, utilizado em matrizes de estampagem, punções, ferramentas de conformação e matrizes de laminação de roscas.
D3 | 1.2080 | SKD1
Aço para trabalho a frio com alta resistência ao desgaste, indicado para serviços abrasivos severos onde a exigência de tenacidade é menor.
D6 | 1,2436 | SKD2
Aço para trabalho a frio com alta resistência ao desgaste abrasivo, utilizado em matrizes, cilindros, ferramentas de conformação e processamento de materiais abrasivos.
A2 | 1,2363 | SKD12
Classe de trabalho a frio equilibrada, onde uma boa resistência ao desgaste deve ser combinada com uma maior tenacidade.
M2 | 1.3343 | SKH51
Aço rápido de uso geral para ferramentas de corte, brocas, fresas, brochas e ferramentas sujeitas a desgaste.
M35 / M42 HSS
Aços rápidos com cobalto para ferramentas de corte exigentes que necessitam de resistência ao desgaste e maior dureza a quente.
Aços-ferramenta abrasivos resistentes ao desgaste são selecionados quando a superfície de trabalho começa a apresentar riscos, sulcos ou desgastes progressivos durante o uso. A melhor classe de aço depende do volume de carbonetos, da tenacidade, da dureza a quente, da usinabilidade, do custo de retificação e do modo de falha real da ferramenta.
Aços-ferramenta recomendados para resistência ao desgaste abrasivo
Os seguintes aços-ferramenta são comumente selecionados quando o desgaste abrasivo representa um problema significativo em serviço. As classes diferem em volume de carbonetos, tenacidade, dureza a quente, usinabilidade e custo.
| Aço ferramenta de alta qualidade | Equivalente/Tipo | Posição principal | Instruções de uso típicas |
|---|---|---|---|
| D2 | 1.2379 / SKD11 | Aço padrão para trabalho a frio de alta resistência | Matrizes de corte, punções, ferramentas de conformação, matrizes de laminação de roscas |
| D3 | 1.2080 / SKD1 | Aço para trabalho a frio de alta resistência ao desgaste | Desgaste severo por trabalho a frio, onde a exigência de resistência é menor. |
| D6 | 1.2436 / SKD2 | Aço para trabalho a frio com desgaste abrasivo severo | Matrizes, rolos, ferramentas de conformação, processamento de materiais abrasivos |
| D7 | Série D com alto teor de carbono e vanádio | Máxima resistência ao desgaste na série D | Moldes para tijolos, ferramentas de desgaste severo, aplicações abrasivas rigorosas |
| A2 | 1.2363 / SKD12 | Classificação equilibrada de resistência e durabilidade | Ferramentas que exigem maior resistência do que as classes de aço carbono da série D. |
| A7 | Série A com alto teor de carbono e vanádio | Aço especial de alta resistência ao desgaste e endurecimento ao ar | Máxima resistência à abrasão com menor tenacidade. |
| M2 | 1.3343 / SKH51 | Aço rápido de uso geral | Ferramentas de corte, brocas, fresas, alargadores |
| M4 | Aço rápido com alto teor de vanádio | Grau HSS de alta resistência ao desgaste | Punções, brochas, ferramentas de estampagem, corte abrasivo |
| M35 | 1.3243 / SKH55 | Aço rápido de cobalto | Ferramentas de corte que exigem maior dureza a quente |
| M42 | 1.3247 / SKH59 | Aço rápido de cobalto de alta dureza | Ferramentas de corte exigentes e aplicações de corte de alta dureza |
| T15 | aço rápido de tungstênio | Aço rápido de altíssima resistência ao desgaste | Condições severas de corte e desgaste que exigem alto teor de vanádio e cobalto. |
Por que esses aços para ferramentas resistem ao desgaste abrasivo?
A resistência ao desgaste abrasivo provém principalmente da microestrutura do aço. Uma matriz martensítica endurecida proporciona uma dureza base, enquanto os carbonetos de liga dura resistem ao corte e à formação de sulcos por partículas abrasivas.
A matriz, por si só, não é suficiente em condições abrasivas severas. Uma matriz de aço temperado pode atingir cerca de 65 a 70 HRC, enquanto muitas partículas abrasivas podem atingir de 1500 a 2500 HV. Os carbonetos de liga fornecem a principal resistência ao corte abrasivo; a dureza da matriz apenas dá suporte à estrutura.
| Fator Metalúrgico | Função |
|---|---|
| Matriz martensítica | Proporciona dureza base e suporta a estrutura de carboneto. |
| Alto teor de carbono | Permite maior formação de carbonetos |
| Carbetos de cromo | Principais carbonetos resistentes ao desgaste em aços para trabalho a frio com alto teor de carbono e cromo |
| Carbetos de vanádio | Carbonetos do tipo MC extremamente duros para desgaste abrasivo severo |
| Carbetos de tungstênio e molibdênio | Importante em aços rápidos para resistência ao desgaste e dureza a quente. |
| Volume de carboneto | Um maior volume de carboneto proporciona maior resistência ao corte superficial. |
| Distribuição de carboneto | Carbonetos mais uniformes proporcionam uma resistência ao desgaste mais estável em toda a superfície da ferramenta. |
Em aços para trabalho a frio com alto teor de carbono e cromo, a resistência ao desgaste abrasivo é proporcionada principalmente por carbonetos ricos em cromo. Em aços com alto teor de vanádio, os carbonetos de vanádio do tipo MC oferecem maior resistência contra partículas abrasivas duras. Os carbonetos de vanádio podem atingir dureza de cerca de 2520 HK ou até 2400 HV, o que explica por que os aços-ferramenta com alto teor de vanádio apresentam altíssima resistência à abrasão.
Onde são utilizados aços-ferramenta resistentes ao desgaste abrasivo
Os aços-ferramenta resistentes ao desgaste abrasivo são utilizados quando a superfície de trabalho precisa resistir à perda gradual de material devido ao contato repetido com materiais duros ou abrasivos.
| Área de aplicação | Ferramentas típicas | Notas comuns |
|---|---|---|
| Apagando e perfurando | Punções, matrizes, ferramentas de estampagem | D2, D3, D6, A2, M4 |
| Formação de materiais abrasivos | Matrizes de conformação, ferramentas de estampagem, ferramentas de pressão | Ré2, Ré3, Ré6, Lá2 |
| Laminação de rosca | Matrizes e rolos para laminação de roscas | D2, D3, D6 |
| Corte e fenda | Lâminas de cisalhamento, facas de corte | D2, A2, M2 |
| Corte de materiais abrasivos | Brocas, alargadores, cortadores, brocas | M2, M35, M42, M4 |
| Compactação de pó | Matrizes e punções de compactação | D2, D6, D7, graus de alto teor de vanádio |
| Ferramentas para tijolos, cerâmica e minerais | Moldes, placas de desgaste, ferramentas de conformação | D6, D7, graus de alto teor de vanádio |
| produção de trabalho a frio de longo prazo | Matrizes e punções que exigem dimensões estáveis | Ré2, Ré3, Ré6, Lá2 |
Como escolher a série certa
Adeque a classificação ao modo de falha e ao requisito de resistência ao desgaste.
| Condição da ferramenta | Direção recomendada | Notas a considerar |
|---|---|---|
| Desgaste abrasivo gradual em trabalhos a frio | Aço para trabalho a frio com alto teor de carbono e cromo | D2, D3, D6 |
| Desgaste abrasivo severo com baixo impacto | Aço para trabalho a frio com alto teor de carbonetos | D3, D6, D7 |
| Risco de desgaste e lascamento | Maior resistência com boa durabilidade. | A2, DC53 |
| Redução do desgaste por geração de calor | Aço rápido com alta dureza a quente | M2, M35, M42, M4 |
| Máxima resistência ao desgaste em cortes ou perfurações | Aço ferramenta com alto teor de vanádio | M4, T15, A7 |
| Choque ou impacto forte | Aço resistente a impactos em vez de aço com alto teor de carbonetos. | S1, S5, S7 |
| Produção em pequena escala | Aço de menor custo e mais fácil de processar | O1, O2, Série W |
| Usinagem complexa ou retificação frequente | Evite classes de carboneto com teor extremamente elevado. | A2, O1, O2 ou outras classes de usinagem mais fáceis |
| Corte contínuo de altíssima velocidade | O aço ferramenta pode não ser adequado. | Carboneto, cerâmica ou PCBN |
Antes da seleção final, compare quatro fatores práticos: resistência ao desgaste, tenacidade, temperatura de trabalho e custo de processamento. Isso ajuda a evitar um material com alta resistência ao desgaste que não seja adequado às condições reais da ferramenta.
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