Graus de Aço Rápido Chineses: Dureza, Resistência e Tenacidade

O que as quatro colunas medem

A dureza é uma faixa Rockwell C medida após o ciclo de têmpera e revenimento publicado para o grau, portanto é a dureza de trabalho de uma ferramenta corretamente tratada termicamente, e não a dureza da barra recozida que chega da usina. Ela define a resistência ao desgaste e, no limite superior de uma faixa, o risco de lascamento.

A resistência à flexão é a resistência à ruptura transversal do corpo de prova temperado e revenido, em megapascais, e descreve quanta carga a seção da ferramenta suporta antes de romper. A tenacidade ao impacto é a energia que o aço temperado absorve antes da fratura, em megajoules por metro quadrado, e é o número que decide se um grau sobrevive ao corte interrompido e ao carregamento por choque. As duas caminham juntas. Um grau com alta resistência à flexão é quase sempre o mais tenaz entre dois graus na mesma dureza.

A última coluna é a dureza que o grau ainda mantém a 600 °C, que é aproximadamente a temperatura de trabalho de uma aresta de corte de aço rápido. É a razão pela qual existem os graus com cobalto e com alumínio. Sua dureza à temperatura ambiente é apenas alguns pontos acima dos graus de uso geral, enquanto a dureza que mantêm na temperatura de trabalho é de seis a oito pontos maior, e essa diferença é o que permite uma velocidade de corte mais alta antes que a aresta amoleça e a ferramenta se desgaste.

Graus e propriedades

A tabela é agrupada por rota de liga. Os graus de uso geral são os aços ao tungstênio e tungstênio-molibdênio que representam a maior parte do volume, os graus com alumínio e com cobalto são os aços de alto desempenho para materiais de peça difíceis, e os graus de alto carbono e alto vanádio trocam tenacidade por resistência ao desgaste em trabalhos abrasivos.

Dureza, resistência à flexão, tenacidade ao impacto e dureza a 600 °C

Fonte, 刀具材料速查手册, Tabela 2-19, Graus comuns de aço rápido e propriedades na China, página impressa 41. A dureza é o valor após o ciclo de têmpera e revenimento publicado para o grau. A fonte imprime 0,20 a 0,80 MJ/m² para W10Mo4Cr4V3Al e nenhum valor para W9Mo3Cr4V, W9Mo3Cr4V3Co10 e W9Mo4V5 na última coluna; ambos são reproduzidos conforme impresso. Este é um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.

Como as propriedades se contrapõem entre si

Lendo diretamente a tabela, as duas colunas de resistência caem à medida que as colunas de dureza sobem. Os graus de uso geral mantêm a melhor resistência à flexão e a melhor tenacidade ao impacto da lista, e os graus com cobalto mantêm o menor valor de ambas, enquanto atingem a maior dureza. A consequência prática é que um grau com cobalto é escolhido onde a temperatura de corte é o fator limitante e a ferramenta é suportada suficientemente bem para sofrer pouco choque, enquanto um grau de uso geral é escolhido onde a ferramenta é esbelta, com corte interrompido ou levemente suportada.

Os graus com alumínio ficam entre os dois. Atingem a mesma faixa de dureza dos graus com cobalto e mantêm dureza semelhante a 600 °C, sem a adição de cobalto, e são a rota usual quando uma oficina quer a dureza a quente de um aço de alto desempenho com menor custo de liga.

Uma advertência se aplica a todas as linhas. A faixa de dureza é o alvo do tratamento térmico publicado, e uma ferramenta austenitizada ou revenida fora desse ciclo ficará fora da faixa, independentemente do que a tabela diga sobre o grau.

Dados de referência relacionados

W6Mo5Cr4V2 é a designação chinesa para o grau que o resto do mundo compra como Aço rápido M2, e os graus com cobalto W7Mo4Cr4V2Co5 e W2Mo9Cr4VCo8 são vendidos como Aço para ferramentas M35 e Aço ferramenta M42. A dureza que esses graus perdem quando mantidos em temperatura está apresentada no Gráfico de amolecimento do aço rápido, e a tenacidade de aços para ferramentas fora da família do aço rápido é comparada no Tabela de tenacidade ao impacto do aço ferramenta.

Compilado de 刀具材料速查手册, Tabela 2-19 na página impressa 41. Cada valor foi lido da camada de texto pesquisável do arquivo e verificado grau por grau em relação à tabela conforme impressa. A tabela é um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel, portanto confirme o grau e o ciclo de tratamento térmico antes que os dados sejam inseridos em uma folha de processo.