Tratamento térmico de aço O1

Aço para ferramentas O1 é um aço para ferramentas e matrizes de uso geral, endurecível em óleo, que oferece boa resistência à abrasão e tenacidade suficiente para uma ampla gama de aplicações de ferramentas. Com a devida Tratamento térmico de aço O1, proporciona bons resultados de têmpera com alterações dimensionais mínimas e temperabilidade suficiente para profundidade e dureza superficial adequadas na maioria das ferramentas. Compreender os procedimentos corretos de tratamento térmico é crucial para alcançar o desempenho ideal. Para mais informações sobre aço O1, clique em Visão geral técnica do aço O1.

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1. Processo típico de tratamento térmico para aço ferramenta O1

A seguir são descritos os típicos Aço O1 tratamento térmico processo.

1.1 Carregamento do forno e ciclo de pré-aquecimento

Ao iniciar com o forno frio, coloque a peça O1 no centro da grade e feche a porta. Ajuste o controlador para uma temperatura de pré-aquecimento.

• Temperatura de pré-aquecimento: A temperatura padrão de pré-aquecimento para O1 é 1200°F (650°C).
• Taxa de aquecimento: Aços endurecíveis em óleo, como o O1, podem ser aquecidos rapidamente e podem até ser colocados diretamente em um forno pré-aquecido a essa temperatura.
• Minimizando o choque térmico: Para reduzir o potencial de rachaduras, é uma boa prática primeiro colocar a peça em cima do forno para remover qualquer frio antes de carregá-la para dentro.

1.2 Austenitização e Tempo de Molho

Após o pré-aquecimento, eleve a temperatura para o austenitização apontar.

• Temperatura de austenitização: Para O1, a temperatura de austenitização é normalmente definida em 1500 °F (815 °C). Algumas fontes indicam uma faixa entre 802 e 816 °C (1476 e 1501 °F).
• Imersão: Mantenha o aço nessa temperatura elevada até que esteja uniformemente quente por toda parte. Para O1, deixe de molho até que a peça atinja a temperatura de austenitização e, em seguida, adicione 5 minutos por polegada da menor seção transversal, ou até ter certeza de que a peça está completamente encharcada.
• Benefícios: O alto teor de carbono do O1 permite a austenitização a uma temperatura intercrítica relativamente baixa, onde a austenita e os carbonetos coexistem. Isso ajuda a manter um tamanho de grão fino, ao mesmo tempo em que atinge alta dureza e boa temperabilidade após a têmpera.

1.3 Têmpera

Após a austenitização, o aço precisa ser resfriado rapidamente para formar martensita, o que é crucial para atingir alta dureza.

• Meio de têmpera: O1 é um aço endurecível em óleo, por isso normalmente é temperado em óleo.
• Procedimento: Após a imersão, a parte O1 é temperada em óleo.
• Temperatura alvo: Revena a peça a uma faixa de temperatura de 150–200°F (66–93°C) e então revena-a imediatamente. Resfriamento, especialmente a têmpera em óleo para O1, pode resultar em alguma austenita retida junto com a estrutura de martensita desejada.

1.4 Ciclo de têmpera

Têmpera é uma etapa crítica imediatamente após a têmpera. É vital que o revenimento comece assim que as peças esfriarem para 52 a 65 °C (125 a 150 °F). O revenimento envolve o reaquecimento do aço a uma temperatura intermediária, sempre abaixo da temperatura crítica de transformação. Esse processo aumenta a tenacidade do aço e reduz as altas tensões internas que tornam o aço temperado suscetível à fissuração. O revenimento também diminui a dureza e a resistência, aumentando a ductilidade com o aumento da temperatura.

• Temperaturas típicas de revenimento: A temperatura de revenimento mais comumente usada para O1 é 350°F (175°C), embora a faixa normal de revenimento seja considerada entre 300–450°F (149–232°C).
• Tempo de imersão: O tempo de imersão para revenimento é normalmente de 2 horas por polegada (25 mm) de seção transversal. É importante não revenir as peças de forma insuficiente.

Tabela: Temperaturas de revenimento do aço O1 e dureza esperada (HRC). Para mais informações, clique em Aço para ferramentas O1 dureza Rockwell.

Temperatura de têmpera	Dureza esperada (Rockwell C)
Como temperado	64–65 HRC
300°F (150°C)	Aproximadamente 63 HRC
350°F (177°C)	62–63 HRC
400°F (205°C)	Aproximadamente 62 HRC
900°F (482°C)	Aproximadamente 47 HRC

• Têmpera dupla: Embora o revenimento simples seja frequentemente suficiente para aços endurecíveis em óleo, como o O1, o revenimento duplo pode, às vezes, ser preferível. O revenimento duplo envolve dois ciclos completos de revenimento a temperaturas substancialmente iguais para garantir que a reação de revenimento seja completa e promover a estabilidade microestrutural. Se você revenir o O1 duas vezes, deixe-o de molho por 2 horas por polegada (4,7 minutos/mm) de espessura para cada revenimento, resfriando à temperatura ambiente ao ar entre os ciclos.

2. Outras considerações para o tratamento térmico do aço O1

Vários outros fatores devem ser considerados durante a Tratamento térmico de aço O1 processo.

2.1 Estabilidade Dimensional

• Quando o óleo é resfriado a partir da temperatura de endurecimento adequada, espera-se que o O1 se expanda aproximadamente 0,0015 pol./pol. (0,0015 mm/mm).
• Distorções como flexão, arqueamento ou torção também podem ocorrer devido à geometria da peça e podem contribuir para mudanças dimensionais.

2.2 Descarbonetação

• O1 é suscetível à descarbonetação durante o tratamento térmico.
• Para evitar isso, o recozimento e/ou endurecimento deve ser feito em atmosfera neutra controlada, vácuo ou em forno de sal neutro.

2.3 Fissuras e tensões

• O aço temperado está em um estado altamente tensionado e propenso a trincas. O aço O1 está sujeito a trincas devido ao choque térmico da têmpera em óleo.
• Usar um ciclo de pré-aquecimento ajuda a reduzir esse risco.
• Se for realizada retificação, soldagem ou eletroerosão significativa após o endurecimento, é altamente recomendável um revenimento com alívio de tensão, normalmente a uma temperatura de 25 a 50 °F (14 a 28 °C) mais baixa do que a última temperatura de revenimento usada.

2.4 Alisamento

• A maioria dos aços só pode ser endireitada enquanto sua temperatura permanecer acima de 400°F (205°C).

É crucial compreender primeiro esses procedimentos corretos de tratamento térmico. Consulte sempre as recomendações do fabricante do aço para obter graduações precisas de tempo e temperatura e obter os melhores resultados com o seu lote de material.