O aço para ferramentas d2 é bom para facas?

O que é aço para ferramentas D2? Aço para ferramentas D2 É um aço de alto carbono e alto teor de cromo, endurecível ao ar, com excelente resistência ao desgaste, alta dureza e boa estabilidade dimensional. É o tipo de aço mais utilizado em ferramentas para trabalho a frio. Facas de aço D2 também são muito comuns em nosso dia a dia. Assim como uma moeda tem dois lados, as vantagens das facas de aço D2 em aplicações específicas podem ser desvantagens em outras. Com base nas características do aço D2 e em nossa experiência, analisamos as vantagens e desvantagens do uso de facas de aço D2. Os leitores deste artigo podem determinar como utilizar facas de aço D2 com base em seus cenários de aplicação específicos.

Vantagens do aço ferramenta D2 para facas

1. Alta resistência ao desgaste. O aço D2 possui uma resistência extremamente alta vestir resistance, and knives made from it can maintain a sharp cutting edge for an extended period, thereby exhibiting exceptional resistance to dulling caused by wear. The reason is the Composição de aço D2, que possui alto teor de carbono e cromo. Esses elementos formam uma grande fração volumétrica de carbonetos de cromo do tipo M7C3 extremamente duros em sua microestrutura, com dureza de até 1800 HV (dureza Vickers).
2. Alta Dureza. Após o tratamento térmico, the hardness of D2 steel can be achieved at 60 to 62 HRC (Rockwell C). Some sources claim that after quenching, it can even reach a hardness of 64 HRC. And surface hardness after ion nitriding can reach 750-1200 HV (approx. 61-64 HRC).¹ The higher the hardness, the better the wear resistance. Learn more about this topic by reading Dureza do aço D2.
3. Resistência ao Amolecimento (Dureza a Quente)Embora o aço D2 seja usado para trabalho a frio, o atrito inevitavelmente gera calor quando usado para fins de corte. Portanto, o D2 apresenta boa resistência ao amolecimento em altas temperaturas e mantém a estabilidade do fio, o que é uma vantagem das facas de aço D2.

Limitações do aço ferramenta D2 para facas

Agora que discutimos as vantagens, vamos falar sobre as limitações das facas de aço para ferramentas D2.

1. Baixa tenacidade/fragilidadeO aço D2 possui baixa tenacidade, sendo esta sua maior desvantagem quando utilizado como lâmina de faca. As lâminas de faca D2 podem ser propensas a lascar ou quebrar, especialmente quando submetidas a tensões laterais, cargas de impacto ou ao encontrar materiais duros e descontínuos. Ele tende a falhar por fratura em uma superfície plana e quase não apresenta estriamento (deformação plástica) antes da fratura.² Se as aplicações exigirem resistência ao impacto, recomendamos o uso de outros tipos de aço em vez de tentar aumentar a tenacidade do aço D2 por meio de tratamento térmico de aço D2 ou outros métodos, pois esses esforços excedem as capacidades inerentes do aço D2.
2. Dificuldade em usinagem e retificaçãoO aço D2 é difícil de usinar. A razão para isso é seu alto teor de carboneto duro, que também é uma das vantagens do aço D2 mencionadas anteriormente, como dois lados da mesma moeda. Sua classificação de usinabilidade é de 45%, em comparação com o aço carbono 1%, classificado como 100%. A dificuldade de usinagem do aço D2 pode levar a custos de utilização mais elevados.
3. Baixa resistência à corrosãoO aço D2 possui um certo grau de resistência à corrosão, mas não é alto. Não é um aço inoxidável verdadeiro. Mesmo sob condições extremas, o aço D2 enferruja. A resistência à corrosão do aço D2 se deve principalmente ao seu alto teor de cromo. Grande parte do cromo presente no D2 está retido em carbonetos, o que limita sua disponibilidade para formar uma camada passiva robusta contra a corrosão.
4. SoldabilidadeO aço D2 apresenta baixa soldabilidade, também devido ao seu alto teor de carboneto. Isso pode causar inconvenientes quando usado como faca.

If you want to learn more about the disadvantages, please read: Quais são as desvantagens do aço para ferramentas D2?

Comparação com outros aços para facas

1. Vs. Aços inoxidáveis martensíticos (por exemplo, 420, 440C). São comumente usados em talheres porque equilibram a resistência à corrosão com boa retenção do fio e dureza. Embora o D2 possa oferecer resistência superior ao desgaste em alguns contextos específicos, ele compromete significativamente a resistência à corrosão e a tenacidade geral em comparação com o aço inoxidável para talheres. Para mais informações, leia D2 vs. 440C.
2. Vs. Aços rápidos (por exemplo, M2)O M2 é um aço rápido de uso geral, frequentemente preferido para ferramentas de corte devido à sua combinação equilibrada de resistência ao desgaste, dureza a quente e tenacidade. O aço M2 apresenta maior tenacidade do que o aço D2. Em aplicações que exigem resistência ao impacto, o M2 é uma escolha melhor do que o D2. Para mais informações, leia Qual é a diferença entre aço ferramenta D2 e M2?.
3. Vs. Aços para ferramentas de metalurgia do pó (P/M) (por exemplo, CPM 10V, P/M M4, P/M T15)Esses materiais oferecem melhorias significativas em relação ao D2 processado convencionalmente, tanto em termos de tenacidade quanto de resistência ao desgaste. Os aços P/M alcançam uma distribuição mais fina e homogênea de carbonetos, o que minimiza o impacto negativo dos carbonetos grossos na tenacidade, maximizando a resistência ao desgaste. Para facas de alto desempenho, os aços para ferramentas P/M frequentemente superam as principais limitações do D2.³

Resumo

O aço para ferramentas D2 é a escolha ideal para facas, pois sua capacidade de manter o fio afiado e a resistência ao desgaste são suas vantagens mais significativas. No entanto, suas desvantagens também devem ser observadas. Para uma faca de uso geral, particularmente uma que pode ser submetida a alavancas, cortes ou outras cargas de choque, sua baixa tenacidade inerente e suscetibilidade a lascas o tornam uma escolha menos ideal em comparação com aços para ferramentas mais resistentes (como algumas séries S ou M) ou aços inoxidáveis especializados para cutelaria. A dificuldade de retificação e a necessidade de tratamento térmico meticuloso para mitigar a austenita retida também tornam o D2 um material mais desafiador para os fabricantes de facas. Em aplicações industriais com facas, o D2 é mais adequado para ferramentas de corte industriais, como lâminas de cisalhamento, facas de corte e facas de papel. Isso ocorre porque, nessas aplicações, mesmo que a lâmina lasque, ela não causará danos ou acidentes significativos.

1. Altan, T. e Tekkaya, AE (Eds.). (2012). Conformação de chapas metálicas: processos e aplicações (p. 324). ASM Internacional. ↩︎
2. Di Schino, A. e Sugimoto, K. (Eds.). (2017). Propriedades mecânicas e microestrutura do aço forjado.MDPI. ↩︎
3. Mesquita, RA (2014). Aços para ferramentas: propriedades e desempenho. Imprensa CRC. ↩︎