O aço para ferramentas M2 é um aço para ferramentas de alta velocidade, altamente versátil e de uso geral, que oferece um bom equilíbrio entre tenacidade, resistência ao desgaste, dureza a quente e tratabilidade térmica, tornando-o adequado para um amplo espectro de aplicações de corte, conformação e estruturais.
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. 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 aço rápido à base de molibdênio, parte da série "M", oferece uma combinação confiável de dureza, resistência ao desgaste e tenacidade, tornando-se uma ferramenta versátil. Para mais informações sobre este tópico, consulte o 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) |
| Módulo de Elasticidade (Módulo de Young) | 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
O aço M2 só pode atingir o desempenho necessário por meio de tratamento térmico adequado. O objetivo principal de Tratamento térmico de aço para ferramentas M2 é transformar o aço M2 de um estado amolecido e recozido (composto principalmente de ferrita e carbonetos de liga) em uma estrutura martensítica temperada e revenida, na qual os carbonetos são distribuídos em uma 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 Têmpera3
O revenimento 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 a austenita retida 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.
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 aço para ferramentas 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.
- 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 (3ª ed.). ASTM Internacional. ↩︎
- 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.
Sim, o 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.
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.
Sim, o aço para ferramentas M2 é um bom material para a 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.
Sim, o aço para ferramentas M2 é comumente usado em punções trabalhados a frio.
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.
Sim, o aço para ferramentas M2 pode ser forjado, mas é difícil. Ele tem baixa forjabilidade e alta tendência a trincas durante a deformação plástica, mesmo após recozimento completo.
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.
Sim, o 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 trefilação originais) e um tratamento térmico pós-soldagem.
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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