Aço para ferramentas M2 | 1.3343 | SKH51

AOBO STEEL - Fornecedor global confiável de aço para ferramentas

O aço para ferramentas M2 é um aço para ferramentas de alta velocidade, altamente versátil e de uso geral, que oferece um bom equilíbrio de tenacidade, vestir resistência, dureza a quente e tratabilidade térmica, tornando-o adequado para um amplo espectro de aplicações de corte, conformação e estruturais.

1. Aplicações

  • 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.
  • Alargadores
  • Machos e Matrizes:
  • Broches:
  • Aplicações de trabalho a frio
  • 10. 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.

[Referência: Roberts, G., Krauss, G., & Kennedy, R. (1998). Aços para ferramentas: 5ª edição. ASM Internacional.]

2. Composição do aço M2

ElementoCarbono (C)Cromo (Cr)Molibdênio (Mo)Tungstênio (W)Vanádio (V)Silício (Si)Manganês (Mn)Fósforo (P)Enxofre (S)
Composição (%)0,78–0,883,75–4,504,50–5,505,50–6,751,75–2,200,20–0,450,15–0,40≤0,03≤0,03

[Referência: Bringas, JE (Ed.). (2004). Manual de Padrões Comparativos de Aço do Mundo (3ª ed.). ASTM Internacional.]

3. Principais propriedades do aço para ferramentas M2

O aço para ferramentas M2 é um pilar fundamental na família dos aços rápidos (HSS) e, por muitos bons motivos, é uma escolha popular para uma ampla gama de aplicações exigentes. Este HSS à base de molibdênio, parte da série "M", oferece uma combinação confiável de dureza, resistência ao desgaste e tenacidade, tornando-se uma ferramenta versátil.

3.1 Dureza

Dureza 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 (máxima)

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)

Módulo de Elasticidade (Módulo de Young)

200–207 GPa (29–30 x 10⁶ psi)

Módulo de cisalhamento

77 GPa (11 x 10⁶ psi)

Índice de Poisson

0.29

Resistência ao Impacto

67 J/cm²

Perda por abrasão (conforme endurecido; ASTM G65)

25,8 mm³

AÇO PARA FERRAMENTAS M2

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4. Tratamento térmico

O aço M2 só pode atingir o desempenho necessário por meio de tratamento térmico adequado. O principal objetivo do tratamento térmico é transformar o aço M2 de um estado recozido amolecido (composto principalmente por ferrita e carbonetos de liga) em uma estrutura martensítica temperada e revenida, na qual os carbonetos são distribuídos na posição ideal para atender aos requisitos de desempenho de corte necessários.

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)Algumas referências citam temperaturas de até 1230 °C (2250 °F). O tempo de imersão na temperatura final de endurecimento para aço rápido M2 é relativamente curto, apenas alguns minutos, dependendo do tamanho da peça e da eficiência do forno. 

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 Têmpera

Têmpera é realizado após a têmpera do aço rápido M2 para aliviar tensões internas, melhorar a tenacidade e promover a dureza secundária. Isso envolve o reaquecimento do aço a uma temperatura intermediária abaixo de sua temperatura crítica de transformação.

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.

O revenimento do material M2 serve para transformar o material retido austenita em martensita fresca, causando a precipitação de carbonetos complexos e contribuindo significativamente para a dureza secundária do aço. Múltiplos ciclos de revenimento refinam a microestrutura, aumentam a resistência ao desgaste e aliviam ainda mais as tensões.

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.

[Referência: ASM International. (1989). Manual ASM, Volume 16: Usinagem. ASM Internacional.]

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 e M2. Os dados comparativos para esses dois aços são fornecidos na tabela abaixo para referência.

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.

Perguntas frequentes

1. O que é aço para ferramentas M2?

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.

2. Quais são as principais propriedades do aço para ferramentas M2?

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).

3. O que significa “dureza vermelha” para o aço ferramenta M2?

“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.

4. O aço para ferramentas M2 é um aço de alta liga?

SimO aço para ferramentas M2 é classificado como aço de alta liga porque seus elementos de liga significativos, como molibdênio (4,5%), tungstênio (5,5%) e vanádio (2,2%), coletivamente compõem pelo menos 5% de seu peso.

5. Quais são as aplicações ou usos comuns do aço para ferramentas M2?

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.

6. O aço para ferramentas M2 é bom para fazer facas?

Sim, O aço ferramenta M2 é um bom material para fabricação de facas devido à sua excelente dureza e resistência à abrasão, o que lhe permite manter um fio afiado. No entanto, não é tão resistente à corrosão quanto os aços inoxidáveis e não é recomendado para ambientes onde a resistência à corrosão é crítica.

7. O aço para ferramentas M2 pode ser usado para punções?

Sim, O aço para ferramentas M2 é comumente usado em punções trabalhadas a frio

8. Como o aço para ferramentas M2 normalmente é fabricado?

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.

9. O aço para ferramentas M2 pode ser forjado?

Sim, O aço ferramenta M2 pode ser forjado, mas é difícil. Tem um baixa classificação de forjabilidade e um alta tendência a fissuras durante a deformação plástica, mesmo após recozimento completo.

10. O aço para ferramentas M2 é difícil de usinar?

Sim, não é fácil. O aço M2 tem alta dureza e baixa usinabilidade, tipicamente 50-60% de aço carbono 1% ou 39% de aço SAE 1112. Recomenda-se o uso de ferramentas especializadas, como as com pontas de corte de CBN (nitreto cúbico de boro), devido à alta dureza do M2.

11. O aço para ferramentas M2 pode ser soldado?

SimO aço para ferramentas M2 pode ser soldado usando métodos de soldagem padrão. Requer pré-aquecimento entre 204°C e 538°C (dependendo das temperaturas de extração originais) e um tratamento térmico pós-soldagem.

12. Como o aço para ferramentas M2 se compara ao aço para ferramentas D2?

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.

13. Qual é a diferença entre o aço rápido M2 e o T1?

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.

14. O aço para ferramentas M2 enferruja?

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.

15. Quais são as desvantagens de usar aço para ferramentas M2?

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.

16. O aço para ferramentas M2 é quebradiço?

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.

17. Qual é melhor, aço M1 ou M2?

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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