Aço ferramenta O1 vs. D2: Quais são as diferenças?

Aço ferramenta O1 vs. D2: Aço para ferramentas O1 e Aço para ferramentas D2 são ambos aços para ferramentas de trabalho a frio amplamente utilizados, mas possuem características distintas que os tornam adequados para diferentes aplicações. Uma comparação detalhada revela seus pontos fortes e fracos.

Aço ferramenta O1 vs. D2: Composição Química

Elemento	Aço para ferramentas O1 (%)	Composição de aço D2 (%)
Carbono (C)	0.85 – 1.00	1.40 – 1.60
Cromo (Cr)	0.40 – 0.60	11.00 – 13.00
Manganês (Mn)	1.00 – 1.40	0.10 – 0.60
Vanádio (V)	0.15 – 0.30	0.50 – 1.10
Molibdênio (Mo)	–	0.70 – 1.20
Tungstênio (W)	0.40 – 0.60	–
Silício (Si)	0.10 – 0.50	0.10 – 0.60
Fósforo (P)	≤ 0.03	≤ 0.03
Enxofre (S)	≤ 0.03	≤ 0.03

Aço ferramenta O1 vs. D2: Propriedades mecânicas

1. Dureza. Os aços O1 e D2 apresentam dureza de trabalho semelhante. A dureza típica Dureza do aço O1 é 58–60 HRC. Dureza do aço D2 é de 58 a 61 HRC e pode atingir 60 a 62 HRC por tratamento térmico, chegando a 63 a 64 HRC quando produzido por processamento de Metalurgia do Pó (P/M). Geralmente, o Aço O1 dureza Rockwell é ligeiramente menor que o de D2.
2. ForçaO aço O1 possui um limite de escoamento de 829 MPa (758 MPa UTS). Seu limite de escoamento à compressão foi superior ao do aço D2. O limite de escoamento do aço D2 é de 411 MPa (350 MPa UTS) e a resistência à tração (UTS) é de 758 MPa.
3. RobustezComparado ao aço O1, o aço D2 apresenta menor tenacidade. A grande quantidade de carbonetos no aço D2 reduz sua tenacidade.
4. Ductilidade/PlasticidadeO aço O1 apresenta maior ductilidade que o aço D2. O aço O1 apresenta estreitamento significativo antes da fratura, com uma redução de área calculada de aproximadamente 19,7%. O aço D2 apresentou quase nenhum estreitamento antes da fratura, com uma redução de área de 1,3%.
5. Resistência ao desgaste/resistência à abrasão. D2 tem melhor vestir resistência ao desgaste em comparação com o aço O1. O aço O1 apresenta resistência moderada ao desgaste, enquanto o aço D2 apresenta resistência muito alta. Isso ocorre porque o alto teor de carbono e cromo no aço D2 produz uma grande quantidade de carbonetos ricos em cromo do tipo M7C3.
6. Estabilidade Dimensional/DistorçãoComparado a outros aços para ferramentas, o aço D2 apresenta a melhor estabilidade dimensional durante o tratamento térmico, embora o aço O1 também apresente alterações dimensionais mínimas durante a têmpera em óleo. O aço D2 é endurecido principalmente ao ar, com expansão ou contração de aproximadamente 0,0005 polegadas por polegada.
7. Usinabilidade/MoabilidadeO aço O1 apresenta excelente usinabilidade, com classificação de 90, em comparação com 100 para o aço carbono 1%. O aço D2 é particularmente ruim em termos de usinabilidade, com classificação de 45, em comparação com 100 para o aço carbono 1%. Obviamente, o aço O1 apresenta usinabilidade muito melhor.

Tratamento térmico Comparação

Recurso	Tratamento térmico do aço O1	Tratamento térmico de aço D2
Temperatura de têmpera/austenitização	802–816 °C (1475–1500 °F)	1010–1024 °C (1850–1875 °F)
Meio de resfriamento	Endurecimento em óleo. Atinge dureza total quando temperado em óleo.	Principalmente têmpera ao ar. A têmpera em óleo pode ser necessária para seções mais pesadas.
Têmpera	Normalmente temperado a 149–232 °C (300–450 °F).	Temperado em baixas temperaturas, em torno de 200 °C (392 °F), para atingir alta dureza.
Descarbonetação e Craqueamento	Sofre descarbonetação durante o tratamento térmico e está sujeito a rachaduras por choque térmico durante a têmpera em óleo.	D2 tem alta resistência a rachaduras durante a formação e fabricação do metal.

Aplicativos

O1 é um aço para ferramentas versátil e de uso geral, frequentemente escolhido para ferramentas pequenas que exigem boa usinabilidade e tenacidade e dureza equilibradas. Aplicação de aço ferramenta D2 é preferido para matrizes de longo prazo e exige máxima resistência ao desgaste e estabilidade dimensional.