Tratamento térmico do aço ferramenta M4

A composição química, o ciclo de têmpera e a linha de revenimento que a ficha de origem apresenta para o aço rápido ao molibdênio M4. Um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.

M4 no grupo dos aços rápidos ao molibdênio

O M4 situa-se no grupo dos aços rápidos ao molibdênio da série M, e é o vanádio que o distingue do M2 e do M7. A ficha de onde vêm estas tabelas apresenta 4,00% de vanádio, 1,30% de carbono, 4,50% de molibdênio e 5,50% de tungstênio, com cromo a 4,00% e enxofre a 0,27%. O cobalto está listado na ficha sem valor associado. As três tabelas abaixo apresentam o que a ficha apresenta e nada mais, e cada valor de composição química é verificado em relação às faixas que o quadro de composição deste site apresenta para o grau.

A ficha é informação de referência de oficina e não uma especificação. Apresenta uma temperatura de pré-aquecimento, uma temperatura de têmpera e dois meios de resfriamento, depois uma tabela de revenimento com um único valor de dureza em cada linha e sem faixa de tolerância em nenhum ponto. Uma primeira corrida de peças de um novo lote de aço vale a pena ser tratada como um teste antes de o ciclo entrar em produção.

Composição química do M4

Elementos listados na ficha de referência, percentual

Elemento	Percentual
Carbono	1.30
Manganese	0.30
Silicon	0.30
Cromo	4.00
Molibdênio	4.50
Vanádio	4.00
Tungstênio	5.50
Enxofre	0.27

Fonte, informação de referência de tratamento térmico para M4, página impressa 191.

A ficha apresenta um valor para cada elemento em vez de uma faixa de especificação. O cobalto está listado na ficha sem valor associado, portanto essa linha é omitida da tabela em vez de ser apresentada em branco. O enxofre a 0,27% é o valor que a ficha apresenta para o grau.

Carbono a 1,30% e vanádio a 4,00% são os dois valores que distinguem o M4 no grupo dos aços rápidos ao molibdênio, e a ficha apresenta-os como valores únicos em vez de faixas. Cada valor da ficha está dentro da faixa que o quadro de composição deste site apresenta para o M4, UNS T11304, que vai de 1,25 a 1,40% de carbono, 3,75 a 4,75% de cromo, 4,25 a 5,50% de molibdênio, 5,25 a 6,50% de tungstênio e 3,75 a 4,50% de vanádio. O mesmo quadro indica o vanádio do M2 em 1,75 a 2,20% e o vanádio do M7 em 1,75 a 2,25%, portanto os 4,00% desta ficha são cerca do dobro do que esses dois graus de aço rápido ao molibdênio contêm, e o quadro de revenimento deste site lista o tipo do M4 como aço rápido ao molibdênio, vanádio. O enxofre está apresentado na ficha e não no quadro de composição, e o cobalto não tem valor associado. Os dados de composição na tabela são apenas para referência geral, os valores reais variam por norma, usina e número de corrida, portanto confirme os valores com o certificado de ensaio do material da corrida ou consulte a Aobo Steel.

Têmpera do M4

Pré-aquecimento, temperatura de têmpera e resfriamento

Etapa	M4
Pré-aquecimento	1500 °F (815 °C)
Temperar	2225 °F (1220 °C)
Meio de têmpera	Têmpera em óleo ou sal

Fonte, informação de referência de tratamento térmico para M4, página impressa 191.

A ficha apresenta uma temperatura de pré-aquecimento, uma temperatura de têmpera e dois meios de resfriamento para o grau, sem condição de espessura de seção associada a nenhum deles, portanto os valores valem para a carga conforme escrito. O quadro de temperaturas de têmpera e revenimento deste site dá ao grupo M3 e M4 uma janela de têmpera de 2200 a 2250 °F (1205 a 1230 °C) e lista óleo, ar ou sal como meios de resfriamento, portanto o valor único desta ficha está dentro dessa janela e os dois meios que apresenta são dois dos três que o quadro permite.

O pré-aquecimento de 1500 °F (815 °C) está dentro da faixa de pré-aquecimento de 1350 a 1550 °F que o quadro de têmpera e revenimento deste site apresenta para o grupo M3 e M4, e a ficha não apresenta nenhuma condição associada, portanto a etapa vale para toda carga. A têmpera ocorre a 2225 °F (1220 °C) em óleo ou sal. O mesmo quadro dá ao grupo uma janela de 2200 a 2250 °F (1205 a 1230 °C) e lista óleo, ar ou sal como meios de resfriamento, portanto o valor único de têmpera desta ficha está dentro dessa janela e os dois meios que a ficha apresenta são dois dos três que o quadro permite. A ficha não escolhe entre óleo e sal, portanto essa escolha fica com a oficina e a seção a ser tratada.

Resposta ao revenimento do M4

Dureza deixada por cada temperatura de revenimento

Revenimento, °F	°C	M4, HRC
Após a têmpera	Sem revenimento	64
900	480	62
950	510	66
1000	540	65
1050	565	65
1100	595	64
1150	620	62
1200	650	58

Fonte, informação de referência de tratamento térmico para M4, página impressa 191.

A ficha apresenta um valor Rockwell C em cada linha. Esta ficha contém um valor na linha após a têmpera (sem revenimento), 64 HRC, portanto essa linha é mostrada sem temperatura de revenimento associada. A linha cai para 62 HRC a 900 °F (480 °C) antes de subir ao seu pico de 66 HRC a 950 °F (510 °C), e cai para 58 HRC na extremidade de 1200 °F (650 °C) da tabela. A ficha não diz nada sobre o número de ciclos de revenimento.

Esta ficha contém um valor na linha após a têmpera (sem revenimento), 64 HRC, portanto a tabela começa aí. A linha cai para 62 HRC a 900 °F (480 °C), sobe ao seu pico de 66 HRC a 950 °F (510 °C), mantém 65 HRC em 1000 e 1050 °F (540 e 565 °C), e cai para 58 HRC a 1200 °F (650 °C), portanto a resposta atinge o pico um pouco acima de 950 °F e não volta a subir no topo da tabela. Na faixa de 1000 a 1100 °F onde o quadro de revenimento deste site recomenda revenir o M4, esse quadro lista 66 a 61 HRC e a ficha apresenta 65, 65 e 64, dentro dessa faixa. A ficha não diz nada sobre o número de ciclos de revenimento, portanto trate a linha como a resposta do grau e defina os ciclos com o seu tratador térmico antes de as peças entrarem em serviço.

Dados de referência relacionados

O grau com o qual o M4 compartilha o seu grupo está na página de tratamento térmico do aço ferramenta M3, e a dureza de trabalho na qual o grupo está listado está na tabela de propriedades do aço ferramenta. As faixas de composição química de toda a série M estão na Tabela de composição de aços para ferramentas e as temperaturas de têmpera e revenimento na tabela de têmpera e revenimento de aço para ferramentas. A dureza que o M4 mantém quando está quente está na tabela de dureza a quente do aço ferramenta, os dados de corte para o grupo estão na página de velocidades e avanços de corte para aços ferramenta, e a faixa de fornecimento está na página de aços rápidos.

Dados de referência compilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, segunda edição, Hanser). A composição química, o ciclo de têmpera e a resposta ao revenimento do M4 vêm da informação de referência de tratamento térmico na página impressa 191.