AÇOS PARA FERRAMENTAS DE TRABALHO A QUENTE

Visão geral dos aços para ferramentas de trabalho a quente

Em termos gerais, os aços para ferramentas de trabalho a quente são aços classificados como série H no sistema de classificação AISI. Sua principal característica é a capacidade de resistir ao amolecimento em altas temperaturas. Isso os torna ideais para forjamento a quente ou fundição sob pressão de ferramentas e moldes. Em nossa prática diária, não apenas a série H é classificada como aços para ferramentas de trabalho a quente, mas também, por exemplo, o aço L6. Os aços da série H são divididos em três categorias, dependendo da composição da liga:

1. Aços de cromo para trabalho a quente. Por exemplo: H10, H11, H13.
2. Aço de tungstênio para trabalho a quente. Por exemplo: H21, H22, H23, H24.
3. Aços para trabalho a quente com molibdênio. Por exemplo: H42, H41, H43.

Aço para ferramentas de trabalho a quente'sccaracterísticas

1. Rresistir à deformação em altas temperaturas

Esta é a maior diferença entre aços para ferramentas de trabalho a quente e outros aços para ferramentas. Em contraste, os aços para ferramentas de trabalho a frio podem ser mais duros à temperatura ambiente, mas amolecem rapidamente em altas temperaturas. O aço para ferramentas de trabalho a quente consegue manter a dureza, garantindo que não se deforme em altas temperaturas.

2. Resistência ao impacto

O aço para ferramentas de trabalho a quente precisa ter boa resistência a choques mecânicos e térmicos, bem como boa tenacidade ao entalhe. Para atingir esse objetivo, o teor de carbono dos aços da série H é baixo ou médio. Um teor de carbono muito alto pode levar ao aumento da fragilidade, o que pode levar a trincas ou falhas.

3. Resistência ao desgaste em altas temperaturas

Em altas temperaturas, as superfícies das ferramentas podem se desgastar devido ao atrito ou erosão. Para solucionar esse problema, os aços para ferramentas de trabalho a quente são projetados para aumentar sua dureza a quente, selecionando os elementos de liga e a microestrutura corretos. Por outro lado, isso pode reduzir a tenacidade.

4. Resistência à deformação por tratamento térmico

No processo de produção, a deformação e as alterações dimensionais do tratamento térmico do material do molde devem ser as menores possíveis. Aços para ferramentas de trabalho a quente de alta liga, devido à sua temperabilidade suficiente, podem ser temperados por resfriamento ao ar para fornecer a melhor resistência à deformação.

5. Usinabilidade

A usinabilidade de aços para ferramentas de trabalho a quente precisa ser melhorada por recozimento.

6. Resistência à fissuração térmica

Sob repetidos ciclos de aquecimento e estresse, pequenas trincas superficiais se formam na superfície do aço para ferramentas de trabalho a quente. A trinca térmica é o principal fator que limita a vida útil dos moldes de fundição sob pressão.

Seleção de aço para ferramentas de trabalho a quentes

Ao selecionar o aço para ferramentas de trabalho a quente certo para uma aplicação específica, é necessária uma combinação de requisitos de fabricação e necessidades de desempenho, adequados aos tipos de aço e tratamentos térmicos específicos. Resumimos três fatores-chave: temperatura, procedimento de montagem do molde e método de resfriamento.

1. Etemperatura. 

Aços diferentes se comportam de maneira diferente em termos de dureza térmica em altas temperaturas. Por exemplo: aços carbono e baixa liga perdem rapidamente sua dureza quando aquecidos a 230 °C (450 °F). Aços cromados para trabalho a quente não apresentam alterações significativas de dureza até 425 °C (800 °F). Aços tungstênio para trabalho a quente mantêm alta dureza até 620 °C (1150 °F). Essas temperaturas são os limites de trabalho aproximados para aços cromados e tungstênio para trabalho a quente, respectivamente.

2. Mvelho mcontagem pprocedimento

 Afeta a resistência ao impacto e ao desgaste do aço. 

2. Método de resfriamento

O método de resfriamento influenciará a escolha. Aços para trabalho a quente com cromo apresentam melhor resistência a trincas do que aços para trabalho a quente com tungstênio se o molde for mantido frio por resfriamento a água para evitar o amolecimento. Alguns aços para trabalho a quente com tungstênio podem ser resfriados a água, mas os aços para trabalho a quente com tungstênio com alto teor de cromo não devem ser submetidos a ciclos rápidos de aquecimento e resfriamento.