Graus de Aço Rápido PM e Sua Composição Química
O aço rápido de metalurgia do pó é produzido pela atomização do fundido em pó e sua consolidação, de modo que os carbonetos que ele contém são finos e uniformemente distribuídos, em vez de grosseiros e em bandas. A tabela abaixo lista os graus PM que aparecem com mais frequência em documentos de ferramentaria e de compras e a composição química de cada um.
O que a rota do pó muda
Um aço rápido convencional é fundido em lingote, e os carbonetos que se formam à medida que o lingote solidifica são grosseiros e dispõem-se em bandas. A metalurgia do pó segue um caminho diferente. O fundido é atomizado em pó e o pó é consolidado, de modo que uma liga com a mesma análise acaba com carbonetos de apenas alguns micrómetros de diâmetro, distribuídos uniformemente pela matriz em vez de agrupados em bandas. Os resultados práticos são melhor retificabilidade e melhor tenacidade na mesma dureza, e uma variação mais estreita na vida útil da ferramenta de um lote de aço para o seguinte.
É por isso que as composições abaixo parecem familiares. O CPM M2 e o CPM M42 têm a análise dos aços rápidos convencionais M2 e M42, e a diferença pela qual o comprador paga é o tamanho do carboneto e não uma liga diferente. Os graus ABM vendidos sob o nome ASP e os graus HAP seguem a mesma lógica, com maior teor de carbono e vanádio nos graus destinados ao trabalho de corte mais severo.
Graus e composição química
A tabela reúne os graus PM que aparecem com mais frequência em desenhos de ferramentaria e em documentos de compras, agrupados pelo país cujas usinas os desenvolveram. Um traço marca uma célula que a fonte deixa vazia.
Composição química dos graus de aço rápido PM, percentual em massa
| Grau | País | C | Cr | Mo | W | Co | V | Nb |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASP2017 | França | 0.8 | 4.2 | 3 | 3 | 8 | 1 | 1 |
| ASP2023 | França | 1.28 | 4.2 | 5 | 6.4 | — | 3.1 | 1 |
| ASP2030 | França | 1.28 | 4.2 | 5 | 6.4 | 8.5 | 3.1 | 1 |
| ASP2053 | França | 2.45 | 4.2 | 3.1 | 4.2 | — | 8 | 1 |
| ASP2060 | França | 2.3 | 4.2 | 7 | 6.5 | 10.5 | 6.5 | 1 |
| CPM M2 | Estados Unidos | 0.9 | 4.2 | 5 | 6.4 | — | 2 | — |
| CPM M42 | Estados Unidos | 1.1 | 3.8 | 9.5 | 1.5 | 8 | 1.2 | — |
| HAP10 | Japão | 1.3 | 4 | 6 | 3 | — | 4 | — |
| HAP20 | Japão | 1.5 | 4 | 7 | 2 | 5 | 4 | — |
| HAP40 | Japão | 1.3 | 4 | 5 | 6.5 | 8 | 3 | — |
| HAP50 | Japão | 1.5 | 4 | 6 | 8 | 8 | 4.5 | — |
| HAP70 | Japão | 1.9 | 4 | 10 | 12 | 12 | 4.5 | — |
| HAP72 | Japão | 1.9 | 4 | 8 | 10 | 10 | 5 | — |
| FT15 | China | 1.5 | 4 | <1 | 12 | 5 | 5 | — |
| FR71 | China | 1.2 | 4 | 5 | 10 | 12 | 2 | — |
| GF1 | China | 0.85 | 4 | — | 18 | — | 1 | — |
| GF2 | China | 1.1 | 4 | 5 | 6 | — | 2 | — |
| GF3 | China | 1.5 | 4 | 5 | 10 | 9 | 3 | — |
Fonte, 刀具材料速查手册, Tabela 2-21, Graus de aço rápido PM nacionais e estrangeiros e sua composição química, página impressa 33. Todos os valores são percentuais em massa. Cada número foi lido de uma imagem renderizada da página impressa e conferido linha por linha. Este é um resumo de referência da prática publicada e não uma especificação da Aobo Steel.
Notas da tabela. Os graus são agrupados pelo país cujas usinas os desenvolveram, na ordem em que a fonte os imprime, e o valor de nióbio é impresso uma vez para cada grupo. Um traço é uma célula que a fonte deixa vazia, o que na coluna de cobalto marca um grau isento de cobalto. O valor de cromo para o ASP2017 é impresso como 4,2 na fonte e como 4,0 na ficha técnica do próprio fabricante; ambas as leituras são da mesma análise nominal. As análises nominais variam por fabricante e por revisão, portanto confirme a análise da corrida no certificado da usina antes de um grau ser incluído em uma especificação de compra.
Leitura das colunas de composição
O carbono fica entre 0,8 e 2,45 por cento em toda a tabela e é o primeiro número a ser lido, porque define o volume de carboneto que o aço pode formar e, portanto, o limite de dureza. Os graus isentos de cobalto são os que estão no meio dessa faixa, e os graus com mais de 2 por cento de carbono são os vendidos para o trabalho de corte mais abrasivo.
O vanádio é a coluna que separa um grau PM de uso geral de um grau de desgaste. Ele vai de 1 por cento no ASP2017 a 8 por cento no ASP2053, e quanto mais alto, mais difícil se torna retificar o aço, que é a troca que a rota do pó foi inventada para suavizar. O tungstênio e o molibdênio formam os carbonetos duros e são lidos em conjunto, pois um grau com teor alto de um geralmente tem teor baixo do outro.
O cobalto eleva a dureza a quente, razão pela qual aparece em 8 a 12 por cento nos graus usados no corte em alta velocidade de materiais tenazes e está vazio nos graus vendidos para trabalho a frio e para moldes de plástico. O nióbio aparece uma vez na tabela, a 1 por cento no grupo ASP, onde é adicionado para controlar o crescimento de grão durante a consolidação.
Dados de referência relacionados
O CPM M2 e o CPM M42 mantêm a análise dos graus convencionais fornecidos como Aço ferramenta M2 e Aço ferramenta M42. As faixas de composição dos graus convencionais com os quais esses aços PM são comparados estão listadas na Tabela de composição de aços para ferramentas, e a diferença microestrutural entre as duas rotas é apresentada em PM versus aço ferramenta convencional.
Compilado de 刀具材料速查手册, Tabela 2-21 na página impressa 33. Cada valor foi lido de uma imagem renderizada da página impressa e verificado linha por linha. A tabela é um resumo de referência da prática publicada, e não uma especificação da Aobo Steel, portanto confirme a análise de fusão no certificado do laminador antes que os dados sejam inseridos em uma folha de processo.