Tabela de Têmpera para Aços Temperáveis em Água, Óleo e Ar

O que uma têmpera precisa fazer

Uma têmpera tem uma única função dentro da seção que está sendo temperada. O aço precisa passar pela faixa onde a perlita e o carboneto se formam, rápido o suficiente para que essas transformações não se iniciem e lento o suficiente para que a peça não se rompa durante o resfriamento. Uma têmpera muito lenta deixa pontos moles em uma seção espessa, e uma têmpera mais rápida do que o grau necessita adiciona risco de distorção e trincas sem motivo. A classificação abaixo estabelece uma velocidade mínima, não uma meta.

A primeira tabela apresenta a velocidade dos próprios meios de têmpera e a segunda coloca cada grau em um dos quatro grupos de velocidade de têmpera. Lidas em conjunto, respondem à questão prática de em que meio temperar um determinado grau.

Velocidade de resfriamento do meio de têmpera

O teste da esfera de níquel cronometra uma esfera de níquel de 22 mm aquecida a 1625 °F (835 °C), onde o níquel é não magnético, em 200 ml de meio de têmpera mantido dentro de um campo magnético. A esfera é atraída pelo ímã ao resfriar abaixo de aproximadamente 670 °F (355 °C) e se tornar magnética novamente, e os segundos entre o início e esse momento são o número citado. Um tempo menor significa um meio de têmpera mais rápido, então um óleo de 7-10 segundos remove calor da peça mais rapidamente que um de 15-20 segundos.

A água deionizada fica em 2 segundos e uma salmoura de 9 por cento de sal em 1,5, ambos bem abaixo do óleo mais rápido da tabela. O sal desestabiliza a camada de vapor que isola a peça no início da têmpera, e a salmoura, portanto, resfria mais rápido que a água comum. Entre os óleos, a velocidade é determinada pelo óleo base e pelos aditivos, e os fabricantes vendem graus rápido, médio e lento. Parks 50, Duratherm 48 e Houghto-Quench K são óleos rápidos, Houghto-Quench G e Duratherm G são óleos médios, e Parks AAA é vendido como óleo médio-rápido. Agitar o banho ou mover a peça quebra a camada de vapor e aumenta a taxa de resfriamento efetiva de qualquer um deles.

Tempo de resfriamento da esfera de níquel de cinco meios de têmpera comuns

Fonte, tempo de resfriamento da esfera de níquel para diferentes meios de têmpera, Tabela 21.1 na página impressa 258 da fonte, que é a página 268 do PDF da cópia consultada.

O tempo da esfera de níquel classifica os meios de têmpera entre si e não é uma especificação de dureza. Os valores são impressos conforme a fonte os apresenta. Apenas uma tabela de referência, não é uma especificação da Aobo Steel.

Velocidade de têmpera que cada aço necessita

Os quatro grupos vão da têmpera mais rápida no topo à mais lenta na base. Graus temperáveis em água têm baixa temperabilidade e precisam de água, salmoura ou um óleo muito rápido para atingir a dureza total em uma seção normal. Graus de óleo rápido e óleo médio endurecem nesses óleos, e graus temperáveis ao ar atingem a dureza total em ar parado, em uma têmpera de ar forçado ou gás, ou entre duas placas de alumínio.

Os limites são aproximados, como afirma a fonte, e um grau próximo da base de um grupo geralmente pode ser temperado no meio mais lento seguinte quando a seção é fina. O 52100 está no grupo de óleo rápido e ainda endurecerá em um óleo médio quando a seção não for muito espessa. A direção inversa não é segura. Um grau temperado em um meio mais lento do que seu grupo necessita não atingirá a dureza total.

Muitas oficinas usam um óleo rápido em vez de água nos graus temperáveis em água, porque têmperas em água trincam e empenam seções finas facilmente e um óleo rápido pode suportar uma peça fina ou parcialmente esmerilhada. Esse grupo também é o usado para têmpera diferencial pelo método da argila, já que apenas um grau de baixa temperabilidade manterá um dorso macio quando a argila retardar o resfriamento ali, e a linha hamon resulta desse tratamento.

28 graus de aço agrupados pela velocidade de têmpera que necessitam

Fonte, classificação de aços para facas por temperabilidade, Tabela 21.2 na página impressa 260 da fonte, que é a página 270 do PDF da cópia consultada.

Os limites dos grupos são aproximados, como afirma a fonte, então um grau na base de um grupo frequentemente pode ser temperado no meio mais lento seguinte quando a seção é fina. A última linha representa aços com 4 por cento de cromo e acima. Apenas uma tabela de referência, não é uma especificação da Aobo Steel.

Como ler o gráfico

Dois pontos merecem ser lidos antes que o gráfico seja usado como folha de processo. Os óleos da tabela são classificados pelo tempo da esfera de níquel, enquanto um banho real também é avaliado pela forma de sua curva de resfriamento, e a mesma classe de óleo de dois fornecedores pode diferir dentro da classe. A água é o meio de têmpera mais rápido aqui, e sua taxa de resfriamento cai à medida que o banho aquece, porque um banho mais quente torna a camada de vapor mais fácil de formar e mais duradoura. Temperável ao ar significa apenas que o grau endurecerá sem uma têmpera líquida, e uma têmpera de ar forçado ou entre placas ainda é necessária em seções mais pesadas.

Dados de referência relacionados

Os três grupos por trás desta classificação são comparados na página de aço ferramenta de têmpera ao ar e o página de aço ferramenta de têmpera em óleo, e o tamanho de seção que cada grupo tempera através está na gráfico de temperabilidade. As taxas de resfriamento medidas para um grau de trabalho a quente estão na página de velocidades de resfriamento da têmpera do H13. Os ciclos completos de têmpera e revenimento estão na guia de tratamento térmico de aço ferramenta, e dois graus da tabela têm seus próprios cronogramas na página de tratamento térmico do O1 e o página de tratamento térmico do 52100.

Dados de referência compilados de Knife Engineering, Steel, Heat Treating, and Geometry (Larrin Thomas). A Tabela 21.1 está impressa na página 258 e a Tabela 21.2 na página 260 do livro impresso, que são as páginas 268 e 270 do PDF da cópia consultada. Ambas as tabelas nesta página foram lidas a partir da imagem da página, e não de uma camada de texto automática.