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Guia de tratamento térmico do aço ferramenta D6
Orientações práticas sobre tratamento térmico para aço ferramenta D6 (1.2436) para melhorar a resistência ao desgaste, minimizando os riscos de fissuras e distorções.
Aço para ferramentas D6 É um aço ferramenta para trabalho a frio com alto teor de carbono e cromo, que oferece excepcional resistência ao desgaste e à compressão. Sua composição química e propriedades funcionais são muito semelhantes às do AISI D3, mas são aprimoradas pela adição de tungstênio e vanádio.
O tratamento térmico do aço D6 consiste em várias etapas: pré-aquecimento, austenitização, têmpera, e têmpera.
Lista de verificação rápida do tratamento térmico do aço ferramenta D6
Tempo necessário: 1 dia
O tratamento térmico do aço ferramenta D6 consiste em pré-aquecimento, austenitização, têmpera e revenido para garantir excepcional resistência ao desgaste e à compressão.
- Pré-aquecimento
Para evitar fissuras devido à absorção lenta de calor, utilize um processo em duas etapas. Primeiro, aqueça o aço a aproximadamente 650°C (1200°F) Para aliviar o estresse, aumente a temperatura para aproximadamente 850°C (1560°F) para garantir um aquecimento uniforme antes do endurecimento.
- Austenitização (endurecimento)
Após o pré-aquecimento, aumente a temperatura do forno para 1725°F (940°C). Mantenha o aço D6 nessa temperatura por 15 minutos para peças pequenas ou 45 minutos Para peças grandes, assegure a dissolução completa do carboneto; evite tempos de espera excessivos para prevenir o crescimento anormal de grãos.
- Resfriamento
Resfrie o componente em óleo, Agite continuamente o líquido para quebrar as bolsas de vapor que podem causar pontos fracos. Retire o aço do óleo quando a temperatura cair para 60–80°C; Não deixe a peça esfriar até a temperatura ambiente antes da próxima etapa.
- Têmpera
Transfira imediatamente o aço para um forno de revenimento pré-aquecido enquanto ele ainda estiver quente (60–80°CPara reduzir o risco de fissuras, realize um processo de têmpera em duas etapas, começando aproximadamente a 100°C. 200°C para atingir uma dureza de cerca de 60 HRC e eliminar as tensões internas.
Pré-aquecimento
O aço D6 é um aço com alto teor de carbono e cromo, apresentando baixa condutividade térmica e lenta absorção de calor. O aquecimento rápido pode causar fissuras e deformações, sendo recomendado um processo de pré-aquecimento em duas etapas.
Primeira etapa: Aquecer o aço ferramenta D6 a aproximadamente 650°C (1200°F). Essa temperatura inicial permite que o aço aqueça uniformemente e alivie as tensões antes que se torne excessivamente macio.
Segunda etapa: Elevar a temperatura para aproximadamente 850 °C (1560 °F). O aquecimento completo e uniforme é essencial em ambas as etapas, o que também reduz o tempo necessário para a etapa subsequente de austenitização em alta temperatura.
Austenitização (endurecimento)
Após um pré-aquecimento completo, eleve a temperatura até a temperatura de austenitização do aço D6, de 940 °C (1725 °F). Nessa temperatura, mantenha por 15 minutos para peças pequenas de aço D6 e 45 minutos para peças grandes, com base na experiência. O tempo de austenitização deve ser rigorosamente controlado para garantir a uniformidade da temperatura e a completa dissolução dos carbonetos. No entanto, deve-se evitar um tempo de manutenção excessivo para prevenir o crescimento anormal dos grãos de austenita, o que pode degradar as propriedades do aço.
Resfriamento
O aço D6 deve ser temperado em óleo. Quando o aço D6 estiver imerso no óleo, este deve ser agitado continuamente. Retire o aço D6 do óleo de têmpera quando sua temperatura cair para aproximadamente 60–80 °C e realize o revenimento imediatamente para reduzir o risco de trincas. Nunca deixe o aço esfriar até a temperatura ambiente antes do revenimento.
Têmpera
O revenido elimina as tensões internas geradas durante a têmpera do aço D6 e transforma a austenita retida. O revenido deve ser realizado imediatamente após a têmpera, a uma temperatura entre 60 e 80 °C. Aguardar até a temperatura ambiente pode causar acúmulo de tensões e fissuras. Recomenda-se um processo de revenido em dois estágios para o aço D6. Normalmente, o D6 é revenido inicialmente a aproximadamente 200 °C para atingir uma dureza de cerca de 60 HRC.
A relação entre a temperatura de revenimento e a dureza.
| Temperatura de têmpera (°F / °C) | Dureza (Rockwell C) |
| Como extinto | 67 |
| 300°F / 150°C | 65 |
| 400°F / 205°C | 64 |
| 500°F / 260°C | 63 |
| 600°F / 315°C | 62 |
| 700°F / 370°C | 61 |
| 800°F / 425°C | 61 |
| 900°F / 480°C | 58 |
| 1000°F / 540°C | 55 |
Problemas comuns e soluções no tratamento térmico do aço D6
Rachaduras
As fissuras de têmpera geralmente resultam de resfriamento excessivo antes do revenimento, resfriamento irregular durante a têmpera ou pontos de concentração de tensão, como cantos vivos ou marcas de estampagem.
A solução consiste em remover as peças da têmpera em óleo enquanto ainda estiverem mornas ao toque e transferi-las imediatamente para um forno de revenimento pré-aquecido. Além disso, certifique-se de que os projetos incorporem cantos arredondados para minimizar a concentração de tensões.
Pontos fracos
Os pontos fracos podem resultar de duas causas: primeiro, uma película de vapor não condutora formada durante o resfriamento impede o contato entre o agente de resfriamento e o aço D6, reduzindo as taxas de resfriamento locais; segundo, a descarbonetação que ocorre durante a austenitização.
As soluções incluem: agitar continuamente o óleo de têmpera durante o processo para quebrar as bolsas de vapor, garantir a proteção adequada da atmosfera durante a austenitização ou envolver o aço D6 em folha de metal para evitar a descarbonetação.
Deformação
A deformação D6 é causada por tensões residuais de usinagem e tensões térmicas resultantes de aquecimento ou resfriamento desiguais. O tratamento térmico de alívio de tensões deve ser realizado antes do endurecimento do processo D6, com pré-aquecimento gradual.
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Perguntas frequentes
O processo consiste em pré-aquecimento, austenitização, têmpera e revenido. Seguir essas etapas é crucial porque o aço D6 possui baixa condutividade térmica e lenta absorção de calor.
Utilize um processo em duas etapas para evitar rachaduras. Primeiro, aqueça a 650°C (1200°F) para aliviar a tensão e, em seguida, eleve a temperatura para 850°C (1560°F) para garantir um aquecimento uniforme antes do endurecimento.
Após o pré-aquecimento, eleve a temperatura para 940 °C (1725 °F). Mantenha essa temperatura por 15 minutos para peças pequenas ou 45 minutos para peças grandes para garantir a completa dissolução do carboneto.
Resfrie o aço D6 em óleo, mexendo continuamente o líquido. Retire o aço quando ele esfriar a 60–80 °C e faça o revenimento imediatamente; nunca deixe esfriar até a temperatura ambiente primeiro.
O aço D6 deve ser submetido a um processo de revenido em duas etapas imediatamente após o resfriamento brusco. A primeira etapa é normalmente realizada a aproximadamente 200°C para atingir uma dureza de cerca de 60 HRC.
O aparecimento de fissuras é causado por resfriamento excessivo antes da têmpera, resfriamento irregular ou concentração de tensões, como cantos vivos. Para evitar isso, retire as peças do óleo enquanto ainda estiverem mornas e utilize cantos arredondados no projeto.
Pontos fracos resultam da formação de películas de vapor não condutoras durante o resfriamento ou da descarbonetação durante a austenitização. Evite isso agitando o óleo de resfriamento e utilizando proteção atmosférica ou folha de metal.
A deformação resulta de tensões residuais de usinagem e tensões térmicas. Para minimizar isso, realize um tratamento térmico de alívio de tensões antes da têmpera e utilize um método de pré-aquecimento gradual.