M2 tool steel is a highly versatile, general-purpose high-speed tool steel that provides a good balance of toughness, wear resistance, hot hardness, and heat treatability, making it suitable for a broad spectrum of cutting, forming, and structural applications.
1. Aplicações1
- Ferramentas de corte de uso geral
- Ferramentas de corte de ponta única: Eles podem usinar uma ampla gama de materiais, incluindo aço forjado, aço fundido, ferro fundido, latão, bronze, cobre e alumínio.
- Exercícios: O material M2 é a escolha universal para brocas de uso geral.
- Fresas: Mais de 70% de fresas de usinagem livre são feitas de material M2.
- Serras: O aço para ferramentas de alta velocidade M2 é o material de serra de uso geral.
- Outras aplicações: O aço inoxidável M2 (HSS) é usado como material de núcleo e pino ejetor em ferramentas de moldagem por injeção de plástico. Também é usado em aplicações estruturais, como elementos de máquinas, cames, eixos, fusos, engrenagens e rodas dentadas.
2. Composição do aço M22
| Elemento | Carbono (C) | Cromo (Cr) | Molibdênio (Mo) | Tungstênio (W) | Vanádio (V) | Silício (Si) | Manganês (Mn) | Fósforo (P) | Enxofre (S) |
| Composição (%) | 0,78–0,88 | 3,75–4,50 | 4,50–5,50 | 5,50–6,75 | 1,75–2,20 | 0,20–0,45 | 0,15–0,40 | ≤0,03 | ≤0,03 |
3. M2 Tool Steel Properties
M2 tool steel stands as a cornerstone in the high-speed steel (HSS) family, and for many good reasons, it’s a popular choice for a wide array of demanding applications. This molybdenum-based HSS, part of the “M” series, delivers a reliable combination of hardness, wear resistance, and toughness, making it a versatile workhorse. For more about this topic, please refer to the Propriedades do aço para ferramentas M2.
3.1 Dureza
O Dureza do aço para ferramentas M2 é muito alta e, por meio de têmpera e revenimento, sua dureza de trabalho varia de 60 a 65 HRC.
3.2 Resistência ao desgaste
Resistência ao desgaste extremamente alta.
3.3 Dureza a Quente (Resistência ao Revenimento)
Boa dureza térmica, o que significa que mantém sua dureza e resistência mesmo em condições de trabalho em altas temperaturas. Embora alguns graus especializados de HSS possam oferecer maior dureza a quente, o material M2 apresenta desempenho confiável em cenários típicos de usinagem em altas temperaturas.
3.4 Resistência
O aço M2 possui alta dureza e resistência ao desgaste, mantendo boa tenacidade. O aço para ferramentas M2 produzido por processos de metalurgia do pó (P/M) apresenta maior tenacidade.
3.5 Propriedades Físicas
| Propriedade | Valor |
| Densidade | 0,294 lb/in³ (8138 kg/m³) |
| Gravidade Específica | 8.14 |
| Módulo de elasticidade | 30 x 10⁶ psi (207 GPa) |
| Usinabilidade | 50–60% de um aço carbono 1% |
3.6 Propriedades mecânicas
| Propriedade | Valor |
| Dureza (Rockwell C) | 60–65 |
| Resistência à tração final | 760–2.150 MPa (110.000–310.000 psi) |
| Resistência ao escoamento | 3.250 MPa (471.000 psi) |
| Resistência ao escoamento à compressão (revenido a 300°F) | 3.250 MPa (471.000 psi) |
| Modulus of Elasticity (Young’s Modulus) | 200–207 GPa (29–30 x 10⁶ psi) |
| Módulo de cisalhamento | 77 GPa (11 x 10⁶ psi) |
| Razão de Poisson | 0.29 |
| Resistência ao Impacto | 67 J/cm² |
| Perda por abrasão (conforme endurecido; ASTM G65) | 25,8 mm³ |
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4. Tratamento térmico
M2 steel can only achieve the required performance through proper heat treatment. The primary objective of Tratamento térmico de aço para ferramentas M2 is to transform M2 steel from a softened, annealed state (mainly composed of ferrite and alloy carbides) into a hardened and tempered martensitic structure, in which carbides are distributed in an optimal position to meet the necessary cutting performance requirements.
A sequência típica de tratamento térmico para aço ferramenta M2 envolve as seguintes etapas:
4.1 Pré-aquecimento
O pré-aquecimento dos materiais deve ser realizado em etapas para minimizar o risco de choque térmico, especialmente quando houver diferenças significativas na seção transversal das peças. Se o forno for aquecido primeiro a 650°C (1200°F)Podemos colocar peças M2 na parte superior do forno para remover qualquer resfriante e, em seguida, colocá-las no forno. Isso ajuda a reduzir o choque térmico e o risco de rachaduras. Em seguida, elas são colocadas no forno e mantidas lá por cerca de 10 a 12 minutos.
4.2 Endurecimento（Austenitização）
A temperatura de endurecimento do aço para ferramentas M2 normalmente varia de 1190°C a 1220°C (2175°F a 2225°F). Some references cite up to 1230°C (2250°F). The soaking time at the final hardening temperature for M2 high-speed steel is relatively short, only a few minutes, depending on the part’s size and furnace efficiency.
4.3 Têmpera
O têmpera O meio pode ser ar, óleo ou sal. A têmpera em óleo funciona bem para peças de aço M2 com uma seção transversal de até cerca de 1 a 1,5 polegadas (25-38 mm). A transformação martensítica começa por volta de 316°C (600°F) e é concluído em cerca de 93°C (200°F). Recomendamos resfriar as peças M2 até aproximadamente 65°C (150°F) após têmpera, prosseguindo então para a próxima etapa de têmpera.
4.4 Têmpera3
Tempering is performed after quenching M2 high-speed steel to relieve internal stresses, improve toughness, and promote secondary hardness. This involves reheating the steel to an intermediate temperature below its critical transformation temperature.
O aço para ferramentas de alta velocidade M2 requer 2 a 4 ciclos de têmpera a uma temperatura não inferior a 540°C (1000°F), normalmente 3 ciclos.
Por exemplo, após austenitização em 1230°C (2250°F), o primeiro ciclo de têmpera é realizado em 565°C (1050°F), seguido pelo segundo em 550°C (1025°F), e o terceiro em 540°C (1000°F).
Para cada ciclo de têmpera, o tempo de imersão é 2 horas por polegada (25 mm) da seção transversal mais espessa. Após o primeiro revenimento, o componente de aço M2 deve ser completamente resfriado à temperatura ambiente antes que o próximo revenimento possa ser realizado.
Tempering M2 material serves to transform retained austenite into fresh martensite, causing the precipitation of complex carbides and significantly contributing to the steel’s secondary hardness. Multiple tempering cycles refine the microstructure, enhance wear resistance, and further relieve stresses.
É importante observar que o aço M2 não deve ser subtemperado.
Além disso, recomendamos realizar o revenimento para alívio de tensões após processos subsequentes, como retificação, soldagem ou usinagem por descarga elétrica (EDM), com a temperatura de revenimento definida 14–28°C (25–50°F) abaixo da temperatura final de têmpera.
5. Notas equivalentes
- EUA (AISI/ASTM): M2 (Esta é a designação primária)
- Alemanha (DIN/W-Nr): 1.3343, HS6-5-2
- Japão (JIS): SKH51
- Grã-Bretanha (BS): BM2
- China (GB): W6Mo5Cr4V2
- ISO: HS 6-5-2
- França (AFNOR): Z85WDCV06-05-04-02
- Suécia (SS): 2722
- Rússia (GOST): R6M5
6. Aço D2 vs. M2
Na produção industrial, muitas vezes comparamos Aço para ferramentas D2 and M2 tool steel. The comparison data for these two steels is provided in the table below for reference.
| Propriedade | Aço D2 | Aço M2 |
| Tipo | Aço para ferramentas trabalhado a frio | Aço rápido |
| Composição | C: 1,40-1,60%, Cr: 10,00-13,00%, Mo: 0,70-1,20%, V: 0,90%, Mn: 0,60%, Si: 0,60%, Fe: Equilíbrio | C: 0,80-1,00%, W: 5,50-6,50%, Mo: 4,50-5,50%, Cr: 3,75-4,50%, V: 1,75-2,25%, Mn: 0,15-0,40%, Si: 0,20-0,45%, Fe: Equilíbrio |
| Dureza (HRC) | 55-62 | 62-65 |
| Resistência ao desgaste | Excelente (temperatura ambiente) | Excelente (altas temperaturas) |
| Robustez | Bom, melhor para trabalho a frio | Bom, adequado para cortes de alta velocidade |
| Resistência à corrosão | Justo, semi-inox | Pobre |
| Resistência ao calor | Pobre | Excelente |
| Usinabilidade | Justo | Pobre |
| Custo | Moderado | Mais alto |
| Usos típicos | Matrizes, punções, lâminas de corte | Brocas, fresas, machos |
Para mais informações, leia Qual é a diferença entre aço para ferramentas D2 e M2?
7. Fornecimento de formas e dimensões
O aço para ferramentas M2 que fornecemos está disponível em diversos formatos, incluindo barras redondas, chapas, placas, barras planas, barras quadradas e blocos. As dimensões da barra plana variam de: largura 20 a 600 mm × espessura 20 a 400 mm × comprimento 1.000 a 5.500 mm. As dimensões da barra redonda variam de um diâmetro de 20 a 400 mm × comprimento de 1.000 a 5.500 mm. As dimensões do bloco são obtidas cortando a barra plana.
Para tamanhos menores, como barras redondas com diâmetro inferior a 70 mm, utilizamos o processo de laminação a quente. Para tamanhos superiores a 70 mm, oferecemos produtos forjados.
Teste UT: setembro de 1921-84 D/d, E/e.
Tratamento de superfície: acabamentos de superfície originais pretos, descascados, usinados/torneados, polidos, retificados ou fresados.
Status do Estoque: Não mantemos estoque de aço M2. Organizamos a produção com base nos pedidos dos clientes.
Prazo de entrega: materiais para forno elétrico a arco (EAF) levam de 30 a 45 dias.
- Roberts, G., Krauss, G., & Kennedy, R. (1998). Aços para ferramentas: 5ª edição. ASM Internacional. ↩︎
- Bringas, JE (Ed.). (2004). Manual de Padrões Comparativos de Aço do Mundo (3rd ed). ASTM International. ↩︎
- ASM Internacional. (1989). Manual ASM, Volume 16: Usinagem. ASM Internacional. ↩︎
Perguntas frequentes
O aço para ferramentas M2 é um aço rápido (HSS) de tungstênio-molibdênio com uma composição bem balanceada, amplamente considerado o aço rápido industrial padrão e mais popular em todo o mundo. É uma liga de aço com alto teor de carbono e molibdênio.
O aço para ferramentas M2 é altamente valorizado por sua excelente resistência à abrasão, alta dureza e boa tenacidade. Também possui resistência ao desgaste e propriedades de dureza ao rubro bem equilibradas. Sua densidade é de 0,294 lb/in³ (8138 kg/m³) e seu módulo de elasticidade é de 30 x 10⁶ psi (207 GPa).
“Dureza vermelha” refere-se à capacidade do aço para ferramentas M2 de manter alta dureza e arestas de corte afiadas, mesmo sob condições de alta tensão e alta temperatura.
Yes, M2 tool steel is classified as a high-alloy steel because its significant alloying elements, such as molybdenum (4.5%), tungsten (5.5%), and vanadium (2.2%), collectively make up at least 5% of its weight.
O aço para ferramentas M2 é usado principalmente em ferramentas de corte de metal, incluindo brocas helicoidais, machos, fresas, alargadores, brochas e serras. Também é altamente adequado para aplicações de trabalho a frio, como punções, matrizes e ferramentas de conformação e prensagem. Além disso, sua excelente resistência à abrasão o torna uma boa escolha para ferramentas de moldagem por injeção.
Yes, M2 tool steel is a good material for fabricating knives due to its excellent hardness and abrasion resistance, which enable it to maintain a sharp edge. However, it is not as corrosion-resistant as stainless steels and is not recommended for environments where corrosion resistance is critical.
Yes, M2 tool steel is commonly used in cold-worked punches.
O aço rápido para ferramentas M2 é geralmente produzido pela fusão de metais em um forno elétrico a arco, juntamente com os elementos de liga necessários. Após a remoção das impurezas, o metal fundido é moldado em lingotes, que são então forjados nos formatos desejados para processamento posterior. O material é então recozido e laminado a quente em formas padrão.
Yes, M2 tool steel can be forged, but it is difficult. It has a low forgeability rating and a high tendency to crack during plastic deformation, even after full annealing.
Yes, it isn’t easy. M2 steel has high hardness and low machinability, typically 50-60% of 1% carbon steel or 39% of SAE 1112 steel. It is recommended to use specialized tooling, such as that with CBN (Cubic Boron Nitride) cutting tips, due to M2’s high hardness.
Yes, M2 tool steel can be welded using standard welding methods. It requires preheating to between 204°C and 538°C (depending on original draw temperatures) and a post-weld heat treatment.
Os aços para ferramentas M2 e D2 apresentam dureza comparável. No entanto, o aço para ferramentas D2 possui maior teor de cromo, proporcionando resistência à corrosão ligeiramente superior. Em contraste, o aço para ferramentas M2 oferece tenacidade e resistência ao desgaste superiores ao D2.
A principal diferença reside nos seus principais elementos de liga: o aço para ferramentas M2 contém uma quantidade substancial de molibdênio e uma quantidade modesta de tungstênio, enquanto o aço para ferramentas T1 não contém molibdênio, mas possui um alto teor de tungstênio. O M2 substituiu amplamente o T1 em muitas aplicações devido às suas propriedades superiores, incluindo a maior resistência à flexão, tenacidade e termoplasticidade do 50%, aliadas à sua relativa economia.
Sim, o aço para ferramentas M2 enferruja com o tempo. Apesar de conter cromo e níquel, sua formulação não é voltada principalmente para resistência à corrosão e apresenta resistência à corrosão relativamente baixa quando comparado aos aços inoxidáveis.
As principais desvantagens do aço para ferramentas M2 incluem sua baixa capacidade de usinagem, o que exige ferramentas e métodos especializados. Além disso, apresenta resistência à corrosão relativamente baixa em comparação aos aços inoxidáveis. Além disso, para atingir suas propriedades ideais, são necessários tratamentos térmicos extensos e precisos (recozimento, têmpera, revenimento), o que aumenta a complexidade e o custo do processamento. Além disso, apresenta tendência a trincas durante a deformação plástica se não for manuseado corretamente.
O aço para ferramentas M2 é conhecido por ser frágil quando endurecido ou processado incorretamente. Por exemplo, pode estilhaçar se for martelado sem tratamento térmico adequado ou se sofrer quedas. No entanto, quando processado e temperado adequadamente, o M2 apresenta boa tenacidade, o que significa que é menos propenso a lascar ou rachar quando exposto a cargas de choque e tende a dobrar em vez de rachar sob cargas típicas.
Embora M1 e M2 sejam aços para ferramentas de alta velocidade para todos os fins, com excelente resistência e tenacidade, o M2 surge como o mais amplamente utilizado.
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