Dureza do aço para ferramentas M2

Aço para ferramentas M2 a dureza se destaca em aplicações de corte e conformação de alta velocidadeO aço rápido para ferramentas M2 é um aço de uso geral do tipo molibdênio, amplamente reconhecido por suas propriedades balanceadas. A dureza, a capacidade do material de resistir à penetração e à abrasão, é um fator primordial que determina o desempenho em ambientes industriais exigentes.

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1. O que define a dureza do aço para ferramentas M2?

A dureza inerente do aço para ferramentas M2 é uma característica fundamental. Normalmente, o aço para ferramentas de alta velocidade M2 pode atingir uma dureza à temperatura ambiente de 64 HRC (escala de dureza Rockwell C). O específico tratamento térmico processo influencia significativamente a dureza final.

• Faixa de dureza alcançável: Dependendo de precisão austenitização e têmpera métodos, particularmente com têmpera em óleo, M2 pode atingir valores de dureza que variam de 60 a 66 HRC.
• Dureza após têmpera: Quando devidamente resfriado ao ar a partir da temperatura de endurecimento correta, a dureza resfriada pode ser esperada em torno de 65-66 HRC.

2. O papel crucial do tratamento térmico na dureza M2

Alcançar e controlar o resultado final Dureza do aço para ferramentas M2 depende fortemente de tratamento térmico especializado, envolvendo austenitização, têmpera e revenimento subsequente.

O revenimento é especialmente crítico para o M2. É realizado após a têmpera para reduzir as tensões internas e aumentar a tenacidade. Crucialmente, a têmpera desenvolve dureza secundária, uma característica marcante dos aços rápidos. Esse fenômeno é causado pela precipitação de carbonetos finos de liga, influenciados principalmente por molibdênio, tungstênio e vanádio dissolvidos. Esses carbonetos são essenciais para que o M2 mantenha alta dureza, mesmo em temperaturas elevadas.

Uma primeira temperatura de revenimento comum para M2 é 1050°F (565°C). A dureza temperada resultante normalmente cai dentro de 64-65 HRC intervalo. A dureza máxima é frequentemente alcançada com temperaturas de revenimento em torno de 540-560 °C.

2.1 Contribuições microestruturais para a dureza M2

A dureza geral medida no M2 é uma combinação sinérgica de sua matriz de martensita temperada e das várias fases de carboneto duro incorporadas em sua microestrutura.

• Matriz de Martensita: A matriz base em aço rápido temperado contribui significativamente, com uma dureza de aproximadamente 900 HV (Dureza Vickers) ou 790 HK (Dureza Knoop), o que equivale a cerca de 60,5 HRC.
• Carbonetos duros: O M2 também contém carbonetos extremamente duros que melhoram drasticamente a resistência ao desgaste:
  • MC (Carbetos de Vanádio): Eles apresentam valores de dureza em torno de 2300-3000 HV (ou 2520 HK).
  • M6C (Carbetos de Tungstênio-Molibdênio): Eles normalmente apresentam dureza em torno de 1400-1700 HV (ou 1490 HK).

Embora a matriz forneça a dureza total, esses carbonetos não dissolvidos são indispensáveis para a resistência superior do aço à abrasão. Aços com uma proporção maior desses carbonetos duros podem até atingir valores de dureza mais próximos de 70 HRC.

3. Dureza a quente do aço para ferramentas M2: desempenho sob pressão

Para operações de corte de alta velocidade, mantendo a dureza em temperaturas elevadas – conhecido como dureza quente ou dureza vermelha – é essencial. O aço para ferramentas M2 se destaca nesse aspecto, possuindo boa dureza vermelha e alta resistência ao amolecimento térmico. Enquanto a dureza diminui naturalmente com o aumento da temperatura, o M2 mantém a dureza útil até aproximadamente 600°C, garantindo um desempenho consistente mesmo sob condições exigentes.

4. Equilibrando a dureza e a tenacidade do M2 para um desempenho ideal

É um princípio fundamental em metalurgia que, embora a alta dureza geralmente melhore a resistência mecânica e a resistência ao desgaste, muitas vezes isso ocorre em detrimento da tenacidade. Essa relação inversa é uma consideração crítica no projeto de ferramentas. O aço para ferramentas M2 oferece uma notável combinação equilibrada de resistência à abrasão e tenacidade.

• Resistência relativa à abrasão: O M2 é classificado como 95 (comparado ao D2 com 100), indicando excelentes propriedades de desgaste.
• Robustez: Possui tenacidade média, classificada em 20 (semelhante a D2, embora inferior a graus como A2 ou S7).

Para aplicações de ferramentas específicas, o desejado Dureza do aço para ferramentas M2 O nível é frequentemente ajustado com precisão para otimizar esse equilíbrio entre resistência ao desgaste e tenacidade.

4.1 Adaptação da dureza para aplicações específicas

Nossa experiência mostra que uma abordagem única para a dureza nem sempre é a melhor. Veja como Dureza do aço para ferramentas M2 é normalmente ajustado para vários usos:

5. Melhorando a dureza do aço para ferramentas M2 com tratamentos de superfície

Além do tratamento térmico tradicional, os tratamentos de superfície podem aumentar ainda mais a resistência ao desgaste do aço para ferramentas M2, alcançando dureza superficial extremamente alta e mantendo a dureza do núcleo desejada.

• Nitretação iônica: Este processo pode atingir uma dureza superficial muito alta, variando normalmente de 1050-1200 HV, enquanto o núcleo mantém sua dureza especificada de 64-66 HRC.
• Boronização: Para aplicações que exigem dureza superficial ainda maior, a borização pode atingir valores superiores 1500 AT.

6. Seu parceiro em aço para ferramentas M2

Em resumo, o aço rápido para ferramentas M2 é uma classe notavelmente versátil, oferecendo uma poderosa combinação de dureza (tipicamente 64-65 HRC após revenimento), excepcional resistência ao desgaste e dureza a quente confiável. Seu desempenho é controlado com precisão por meio de um tratamento térmico cuidadoso, aproveitando o fenômeno de têmpera secundária causado por carbonetos de liga. Embora possua tenacidade média, a dureza de trabalho específica é sempre ajustada para atender às demandas exatas da sua aplicação de ferramental.