Cr12 visão geral técnica do aço

Cr12 Visão geral técnica do aço: Na Aobo Steel, temos vasta experiência com aços para ferramentas, e o Cr12 é um material importante na categoria de trabalho a frio. É um aço ledeburítico com alto teor de carbono e cromo, conhecido principalmente por sua alta dureza e excelente resistência ao desgaste.

1. Composição química:

A composição específica pode variar um pouco, mas normalmente você encontrará:

• Carbono (C): 2,00% – 2,30%
• Cromo (Cr): 11,50 % – 13,00%
• Silício (Si): ≤ 0,40%
• Manganês (Mn): ≤ 0,40%
• Fósforo (P): ≤ 0,030%
• Enxofre (S): ≤ 0,030%

O alto teor de carbono contribui significativamente para sua dureza, mas também resulta em menor tenacidade ao impacto e uma tendência à fragilidade em comparação com as classes com baixo teor de carbono. O alto teor de cromo é fundamental, formando carbonetos duros (CrFe)7C3.

2. Microestrutura e Propriedades:

O Cr12 solidifica-se com uma rede de carbonetos eutéticos, constituindo cerca de 20% do volume. Esses carbonetos são duros e quebradiços. Embora o forjamento e a laminação a quente – processos com os quais temos mais de 20 anos de experiência na Aobo Steel – ajudem a quebrar e distribuir esses carbonetos, eles frequentemente permanecem segregados, especialmente em barras de maior diâmetro. Essa não uniformidade é uma característica essencial do Cr12 e apresenta desafios que exigem um processamento cuidadoso. O tratamento térmico por si só geralmente não consegue eliminar completamente essa segregação.

Além de sua dureza e resistência ao desgaste, o Cr12 apresenta:

• Resistência ao impacto relativamente baixa.
• Menor condutividade térmica.
• Plasticidade limitada em altas temperaturas.

3. Tratamento térmico:

O tratamento térmico adequado é essencial para atingir as propriedades desejadas no Cr12.

3.1 Endurecimento

Geralmente envolve têmpera de 930 a 980 °C (1706 a 1796 °F) em óleo ou ar. O ponto Ac1 é em torno de 810 °C (1490 °F) e a temperatura Ms é de cerca de 180 °C (356 °F). O ajuste da temperatura de têmpera controla a dissolução da liga e os níveis de austenita retida, influenciando as dimensões finais.

3.2 Têmpera

Realizado após a têmpera para atingir a dureza desejada e aliviar tensões. As faixas comuns de têmpera e a dureza resultante (HRC aproximada) são:

• 100°C (212°F): ~64 HRC
• 200°C (392°F): ~62 HRC (Recomendado para alívio do estresse/estabilização, imersão de 2 horas)
• 300°C (572°F): ~59 HRC
• 320-350°C (608-662°F): ~57-58 HRC (para alívio de tensões e redução de dureza, imersão de 2 horas)
• 400°C (752°F): ~57 HRC

3.3 Tratamentos de Refino

Para melhorar a tenacidade, tratamentos especializados, como a solução em alta temperatura (1100–1150 °C / 2012–2102 °F), seguidos de ciclos específicos de têmpera/revenimento (refino duplo), podem refinar os carbonetos e a estrutura dos grãos. Esses processos podem aumentar significativamente a vida útil das ferramentas de Cr12.

Nota importante: A estrutura não uniforme do carboneto aumenta o risco de rachaduras durante ou após a têmpera se não for gerenciada com cuidado.

4. Aplicações:

O Cr12 é mais adequado para aplicações de trabalho a frio que exigem alta resistência ao desgaste, onde a carga de impacto não é severa. Usos comuns incluem:

• Matrizes de estampagem resistentes ao desgaste (por exemplo, para chapas de aço silício).
• Matrizes de trefilação (dureza alvo: 62-64 HRC).
• Matrizes de cunhagem.
• Placas e matrizes para laminação de roscas.
• Matrizes e punções de extrusão a frio (por exemplo, para peças de alumínio, dureza alvo 60-62 HRC).
• Medidores, mangas de perfuração.
• Punções complexas, inserções em matrizes de dobra.
• Moldes plásticos de alta resistência ao desgaste.

5. Equivalentes internacionais:

Você encontrará Cr12 sob diferentes designações em todo o mundo:

• ASTM/UNS: D3 / T30403
• ISO:210Cr12
• EN/DIN: X210Cr12 (1.2080)
• JIS/KS: SKD1 / STD1
• GOST:X12
• BS: BD3
• AFNOR: Z200Cr12

6. Considerações sobre manuseio e processamento:

• Resfriamento/Recozimento: Lingotes requerem resfriamento controlado e recozimento rápido após a solidificação (transferência a quente ou uso de taxas de aquecimento controladas para lingotes frios) para evitar rachaduras e aliviar tensões. Evite taxas de aquecimento/resfriamento excessivas.
• Moagem: Defeitos superficiais devem ser tratados com cuidado. Se necessário, utilize discos macios e leve pressão, evitando superaquecimento localizado (azulamento), que pode causar microfissuras que se propagam durante o aquecimento subsequente.

7. Comparação com notas semelhantes:

• Cr12MoV: Contém molibdênio (Mo) e vanádio (V) com teor de carbono ligeiramente menor. Isso melhora a tenacidade, a trabalhabilidade a quente e a distribuição de carbonetos em comparação com o Cr12.
• Cr12Mo1V1 (D2):  Devido ao seu maior teor de Mo e V, o Cr12Mo1V1 oferece melhorias adicionais em relação ao Cr12MoV. Geralmente, proporciona uma vida útil significativamente maior da ferramenta em aplicações exigentes, tornando-se uma opção de substituição frequente.

8. Resumo:

O Cr12 é um aço para ferramentas com alto teor de carbono e alto teor de cromo, caracterizado por sua dureza e resistência ao desgaste. Sua principal limitação é a menor tenacidade devido à rede de carboneto eutético inerente. O sucesso do Cr12 depende de um tratamento térmico e processamento cuidadosos, tornando-o uma escolha confiável para aplicações específicas de ferramentas para trabalho a frio, onde o desgaste é a principal preocupação.