Dados de Processamento de Aço para Molde para P2 a P21 e Graus Inoxidáveis
Um aço para molde é comprado em função da cavidade que ele deve preencher, portanto os números que decidem a compra são a dureza de trabalho, a temperatura a partir da qual o bloco é temperado, a dureza recozida com que chega e a variação dimensional que sofre na têmpera. As tabelas abaixo reúnem esses valores para o grupo P de aços para molde e para três graus inoxidáveis martensíticos cementados, conforme publicados. Este é um resumo de referência de prática publicada e não uma especificação nossa.
O que são os dez graus
Os graus da tabela se dividem em três grupos. P2, P3, P4, P5 e P6 são os aços para molde de baixo carbono fornecidos para cavidades repuxadas e cementadas, e obtêm sua resistência ao desgaste de uma camada cementada e não do metal base, razão pela qual sua dureza de trabalho e sua temperatura de têmpera trazem a nota (a). P20 e P21 são os graus pré-temperados usados para cavidades usinadas, em que um bloco é cortado na forma e colocado em serviço sem um ciclo completo de têmpera. Os graus com 13 por cento de cromo e 17 por cento de cromo são aços para molde inoxidáveis martensíticos cementados, escolhidos onde a cavidade trabalha contra plásticos que liberam compostos corrosivos.
O layout segue a fonte. Os fatores percorrem a coluna da esquerda e os graus percorrem a linha superior, de modo que uma coluna é um grau lido de cima para baixo. A primeira tabela traz as classificações de desempenho, a segunda a dureza com que o grau trabalha e a dureza que a têmpera deixa, e a terceira os dados de fabricação e tratamento térmico que um comprador ou um tratador térmico pediria.
Classificações de desempenho
Três classificações decidem em qual grupo uma cavidade se enquadra. A resistência ao desgaste separa os graus cementados dos pré-temperados, a tenacidade separa os graus de baixo carbono dos inoxidáveis, e a dureza a quente importa apenas onde o molde trabalha quente.
Resistência ao desgaste, tenacidade e dureza a quente
| Fator | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P20 | P21 | 13Cr-0.12C | 13Cr-0.35C | 17Cr-0.65C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Resistência ao desgaste | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1(a) | 1 | 2 | 3 | 5 |
| Toughness | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 8 | 8 | 8 | 6 | 5 |
| Dureza quente | 2(a) | 2(a) | 4(a) | 2(a) | 3(a) | 2(a) | 4 | 5 | 6 | 6 |
Fonte, Tool Steels (G. A. Roberts e G. Krauss), Tabela 15-2, Fatores de desempenho e informações de processamento para aços para molde, página impressa 293. As classificações vão de 1 a 9, em que 9 é o valor mais alto, e (a) marca a condição cementada. Este é um resumo de referência de prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.
Dureza e resposta à têmpera
Os valores abaixo são os que decidem se um bloco pode ser usinado no estado pré-temperado ou precisa ser cortado mole e temperado depois. A dureza de trabalho usual é a faixa em que o grau é colocado em serviço, a dureza superficial como temperada é o que a superfície atinge logo após a têmpera, e a dureza de núcleo é o que uma seção redonda de 25 mm atinge ao mesmo tempo, que é o valor que importa em um bloco espesso.
Dureza de trabalho, profundidade de têmpera e dureza após a têmpera
| Fator | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P20 | P21 | 13Cr-0.12C | 13Cr-0.35C | 17Cr-0.65C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dureza de trabalho usual, HRC | 58-64(a) | 58-64(a) | 58-64(a) | 50-64(a) | 58-61(a) | 30-50 | 36-39 | 40-42 | 50-53 | 51-57 |
| Profundidade de têmpera | S | S | M | S | M | M | D | M | M | M |
| Tamanho de grão mais fino em dureza total, padrão Shepherd | … | … | … | … | … | 7½ | … | … | 7 | 7½ |
| Dureza superficial após têmpera, HRC | 62-65(a) | 62-64(a) | 62-65(a) | 62-65(a) | 60-62(a) | 52-54 | 22-26 | 40-43 | 50-53 | 55-58 |
| Dureza do núcleo (25 mm, ou 1 in., diâmetro redondo), HRC | 15-21 | 15-21 | 33-35 | 20-25 | 35-37 | 45-50 | 22-26 | 40-43 | 50-53 | 55-58 |
Fonte, Tool Steels (G. A. Roberts e G. Krauss), Tabela 15-2, página impressa 293. As temperaturas de têmpera de P2 a P6 são qualificadas (a) porque se aplicam à camada cementada. Uma linha de pontos na linha de tamanho de grão mais fino significa que a fonte não fornece valor para esse grau. Este é um resumo de referência de prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.
Dados de fabricação e tratamento térmico
A última tabela são os dados de trabalho para uma folha de processo. Ela fornece o meio de têmpera, as temperaturas de têmpera, recozimento, revenimento e forjamento para cada grau, a dureza Brinell no estado recozido e no estado laminado ou forjado, e a variação dimensional que a têmpera produz.
Disponibilidade, usinabilidade, meio de têmpera e temperaturas
| Fator | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P20 | P21 | 13Cr-0.12C | 13Cr-0.35C | 17Cr-0.65C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Disponibilidade | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| Custo | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Usinabilidade | 7 | 7 | 5 | 7 | 6 | 8 | 5 | 2 | 4 | 4 |
| Meio de têmpera | O | O | A, O | O, W | O | O | O | O, A | O | O, A |
| Temperatura de têmpera, °C (°F) | 830-845(a) (1525-1550) | 800-830(a) (1475-1525) | 885-925(a) (1625-1700) | 845-870(a) (1550-1600) | 790-815(a) (1450-1500) | 815-870 (1500-1600) | 870-900 (1600-1650) | 955-1010 (1750-1850) | 980-1040 (1800-1900) | 1010-1065 (1850-1950) |
| Variação dimensional na têmpera | M | M | M | M | M | M | M | M | M | M |
| Segurança na têmpera | M | M | M | M | M | M | H | H | M | M |
| Suscetibilidade à descarbonetação | M | M | M | M | M | M | L | M | M | M |
| Dureza aproximada como laminado ou forjado, HB | 200 | 200 | 350 | 230 | 280 | 310 | … | 400 | 500 | 550 |
| Dureza recozida, HB | 103-123 | 109-137 | 116-135 | 103-123 | 180-207 | 150-180 | 248-269 | 150-180 | 160-202 | 187-228 |
| Temperatura de recozimento, °C (°F) | 730-815 (1350-1500) | 730-815 (1350-1500) | 870-900 (1600-1650) | 845-870 (1550-1600) | 675-695 (1250-1280) | 760-790 (1400-1450) | 870-900 (1600-1650) | 790-845 (1450-1550) | 845-900 (1550-1650) | 845-900 (1550-1650) |
| Faixa de revenimento, °C (°F) | 150-260 (300-500) | 150-260 (300-500) | 150-260 (300-500) | 150-260 (300-500) | 150-230 (300-450) | 150-260 (300-500) | 480-540 (900-1000) | 260-425 (500-800) | 150-425 (300-800) | 150-425 (300-800) |
| Temperatura de forjamento, °C (°F) | 1010-1120 (1850-2050) | 1010-1120 (1850-2050) | 1010-1120 (1850-2050) | 1010-1120 (1850-2050) | 1065-1175 (1950-2150) | 1010-1120 (1850-2050) | … | 1120-1175 (2050-2150) | 1095-1205 (2000-2200) | 1095-1150 (2000-2100) |
Fonte, Tool Steels (G. A. Roberts and G. Krauss), Tabela 15-2, página impressa 293. A fonte imprime a faixa de revenimento do P21 como 580-540 °C (900-1000 °F), o que não pode ser lido em ambas as escalas ao mesmo tempo, porque 900 a 1000 °F é 480 a 540 °C e uma faixa não pode cair conforme é lida. O valor é dado aqui como 480-540 °C e a impressão da fonte é registrada para que possa ser verificada. Este é um resumo de referência de prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.
Como ler os valores
Resistência ao desgaste, tenacidade e dureza a quente são classificações na escala usada pela fonte, onde 9 é o valor mais alto e 1 o mais baixo, e a letra (a) marca a condição cementada. Disponibilidade, custo e usinabilidade também são classificações e não unidades, sendo o valor de usinabilidade lido na base usual em que um aço de corte livre é 100. Uma letra na linha do meio de têmpera nomeia o meio no qual o grau é temperado, O para óleo, A para ar e W para água, e duas letras significam que o grau pode ser temperado em qualquer um dos dois. M, H e L nas linhas de variação dimensional, segurança na têmpera e suscetibilidade à descarbonetação significam médio, alto e baixo. As letras S, M e D na linha de profundidade de endurecimento são as classes de profundidade que a fonte imprime. Uma linha de pontos substitui um valor que a fonte não fornece, o que é o caso do tamanho de grão mais fino da maioria dos graus P e da temperatura de forjamento do P21.
Dois valores exigem uma palavra de cautela antes de irem para uma folha de processo. O primeiro é que a temperatura de têmpera de P2 a P6 se aplica à camada e não ao núcleo, de modo que o núcleo é austenitizado a uma temperatura mais baixa quando o bloco é cementado como um todo. O segundo é a faixa de revenimento do P21. O P21 é um grau de endurecimento por precipitação, e a faixa é impressa na fonte como 580-540 °C (900-1000 °F), o que não pode estar correto em ambas as escalas ao mesmo tempo, já que 900 a 1000 °F é 480 a 540 °C e uma faixa não pode cair conforme é lida. O valor aqui é dado como 480-540 °C, e a impressão da fonte é registrada sob a tabela para que possa ser verificada no livro.
Dados de referência relacionados
Os mesmos dez graus são classificados entre si quanto a resistência ao desgaste, tenacidade, usinabilidade, capacidade de gravação por eletroerosão, resistência do núcleo e resistência à corrosão em classificação de propriedades de aço para molde, que é a visão de seleção do mesmo capítulo, e os dados de tração, impacto e envelhecimento por trás de P4, P20 e P21 estão em propriedades mecânicas de aço para molde. Dos graus na tabela, Aço ferramenta P20 é o mais frequentemente comprado pré-endurecido e usinado. Os dois aços para molde com 13 por cento de cromo e o grau com 17 por cento de cromo são parentes próximos dos graus inoxidáveis martensíticos vendidos como Aço inoxidável 420 e Aço inoxidável 440C.
Compilado de Tool Steels (G. A. Roberts and G. Krauss), Tabela 15-2, na página impressa 293, no capítulo de aços para molde. Cada valor foi lido da imagem da página em 500 dpi e então verificado em relação às coordenadas de palavra do texto pesquisável do arquivo, coluna por coluna. A tabela é reproduzida conforme publicada, exceto pela faixa de revenimento do P21 observada acima, e é um resumo de referência e não uma especificação da Aobo Steel, portanto confirme o ciclo para o grau e a seção antes de escrevê-lo em uma folha de processo.