AÇO PARA FERRAMENTAS M35 | 1.3243 | SKH55

3. Guia de tratamento térmico de aço para ferramentas M35

O tratamento térmico adequado é fundamental para atingir as propriedades desejadas no aço para ferramentas M35. O objetivo principal desse processo é transformar a estrutura recozida do aço M35 (principalmente ferrita e carbonetos de liga) em uma estrutura martensítica temperada e revenida, contendo os carbonetos necessários para o desempenho ideal da ferramenta de corte. Isso normalmente envolve quatro etapas principais: pré-aquecimento, austenitização, têmpera e revenimento.

3.1 Pré-aquecimento

O pré-aquecimento é uma etapa necessária para aços-ferramenta de alta liga, como o M35. Ele serve para minimizar o choque térmico e equalizar a temperatura em toda a peça antes da aplicação de temperaturas de austenitização mais altas.

1. Temperatura de pré-aquecimento recomendada: Para aço ferramenta M35, a temperatura de pré-aquecimento recomendada é 815°C (1500°F).
2. Considerações:

• Para ferramentas maiores ou complexas, um processo de pré-aquecimento em vários estágios geralmente é benéfico.
• Se você colocar a peça M35 em um forno já na temperatura de pré-aquecimento, é uma boa prática primeiro colocar a peça em cima do forno para remover qualquer frio, reduzindo ainda mais o risco de choque térmico e rachaduras.

3.2 Austenitização (endurecimento)

Durante a austenitização, o aço M35 é aquecido a uma temperatura elevada para dissolver carbonetos de liga complexos no austenita fase, essencial para o desenvolvimento de suas propriedades finais. Aços rápidos para ferramentas são normalmente aquecidos a temperaturas que variam de 1150 °C a 1290 °C (2100 °F a 2350 °F), dependendo do grau específico.

• Temperatura de austenitização recomendada para M35: 1190°C (2175°F).
• Tempo de espera: O tempo de retenção nesta alta temperatura é geralmente curto, em torno de 2 a 6 minutos, dependendo da configuração e do tamanho da ferramenta. Por exemplo, uma seção transversal de 15 cm de espessura pode ser mantida por cerca de 5 a 6 minutos.
• Ambiente do forno: Geralmente, é preferível usar um banho de sal ou um forno de atmosfera controlada para austenitizar o M35 para evitar degradação da superfície, como oxidação ou descarbonetação.

3.3 Têmpera

Após a austenitização, o aço M35 é rapidamente resfriado (temperado) para transformar a austenita em martensita.

• Meios de têmpera recomendados para M35: Têmpera em óleo ou em banho de sal.
• Têmpera em banho de sal: Normalmente, o banho de sal é mantido entre 540°C a 650°C (1000°F a 1200°F). Em seguida, a peça é resfriada a ar. A têmpera em banho de sal ajuda a minimizar a distorção e a tensão residual devido à uniformidade da temperatura.
• Têmpera em óleo: A têmpera direta em óleo nem sempre é praticada; às vezes, o aço é primeiro resfriado a uma temperatura intermediária (por exemplo, em torno de 1000 °C) antes da têmpera em óleo para ajudar a evitar rachaduras.
• Taxa de resfriamento: O resfriamento deve ser rápido o suficiente através da faixa de temperatura crítica para garantir a transformação desejada em uma estrutura martensítica.

3.4 Têmpera

O revenimento é uma etapa final crucial. A estrutura M35 temperada (martensita e austenita retida) é altamente tensionada e quebradiça. O revenimento aumenta a tenacidade do aço, alivia as tensões internas e promove o endurecimento secundário por meio da precipitação de carbonetos de liga. Para aços rápidos, o revenimento também transforma a austenita retida em martensita fresca, que também precisa ser revenida.

O M35, um aço que contém cobalto, geralmente apresenta uma faixa de dureza de trabalho mais alta (65-67 HRC) e apresenta maior dureza de revenimento e dureza a quente em comparação ao M2. O revenimento para aços rápidos é normalmente realizado em torno de 530 °C a 570 °C (980 °F a 1060 °F).

• Ciclos de têmpera para M35: Requer vários ciclos de têmpera, normalmente de 2 a 4 vezes, para garantir a transformação adequada da austenita retida e o revenimento da martensita recém-formada.
• Tempo de imersão: Cada ciclo envolve aquecimento até a temperatura desejada e imersão por geralmente 2 a 4 horas cada, ou 2 horas por polegada de seção transversal.
• Resfriamento após têmpera: Geralmente feito no ar.
• Tempo: Tempere o aço o mais rápido possível após ele ter esfriado após a têmpera (idealmente antes de atingir a temperatura ambiente, por exemplo, entre 52°C e 65°C ou 125°F e 150°F) para evitar rachaduras.
• Resfriamento a partir da temperatura de têmpera: Recomenda-se o resfriamento lento para minimizar tensões residuais.

3,5 Temperaturas de revenimento do aço para ferramentas M35 e dureza resultante:

3.6 Opcional: Tratamento Subzero para Aço M35

Um tratamento abaixo de zero pode ser realizado após a têmpera, especialmente para aços de alto carbono e alta liga, como o M35, para transformar ainda mais a austenita retida em martensita. Isso pode aumentar a dureza, a resistência ao desgaste e a estabilidade dimensional.

• Procedimento: Envolve resfriamento para -30°C a -120°C.
• Seguir: Se for utilizado um tratamento abaixo de zero, deve ser seguido imediatamente por têmpera para aliviar as tensões introduzidas pela transformação.