Visão geral técnica do aço S7

Visão geral técnica do aço S7: O aço S7 é um aço para ferramentas resistente a choques. Suas principais características incluem alta tenacidade e têmpera ao ar, o que o torna bastante estável durante o tratamento térmico. É uma classe versátil, frequentemente utilizada em ferramentas e matrizes para trabalho a frio de média resistência, matrizes para moldagem de plástico e lâminas de cisalhamento. Após o tratamento térmico adequado, pode-se esperar uma dureza de trabalho em torno de 56-58 HRC.

1. Composição química do aço S7

Elemento	Carbono (C)	Manganês (Mn)	Silício (Si)	Cromo (Cr)	Molibdênio (Mo)
Conteúdo (%)	0.45-0.55	0.20-0.80	0.20-1.00	3.00-3.50	1.30-1.80

2. Tratamento térmico

• Pré-aquecimentoAqueça o aço S7 a 677 °C (1250 °F) e mantenha por 10 a 15 minutos, até que esteja completamente encharcado. Sugerimos usar um forno para pré-aquecimento e outro ajustado para a temperatura de austenitização para agilizar o processo e economizar energia. Para peças delicadas, a etapa de pré-aquecimento seria benéfica.
• Austenitização (Endurecimento)Aqueça o aço S7 pré-aquecido a uma temperatura de austenitização de 940 °C (1725 °F) ou 871 °C (1600 °F). Deixe de molho por uma hora para cada polegada (25 mm) da menor seção transversal para peças com mais de 25 mm de espessura. Para peças menores, recomenda-se tempos de molho específicos, como 30 minutos para 3,175 mm (1/8"), 40 minutos para 6,350 mm (1/4"), 45-50 minutos para 12,70 mm (1/2") e 50-55 minutos para 19,05 mm (3/4"). Antes de cronometrar o ciclo de molho, certifique-se de que a peça atinja a mesma temperatura do forno.
• Resfriamento: Tempere o aço S7 em óleo a 66 °C (150 °F) ou resfrie ao ar. Aços endurecíveis ao ar, como o S7, não conseguem atingir a dureza total no resfriamento ao ar quando sua seção transversal específica ultrapassa 63 mm (2,5").
• Têmpera: Revenimento do material S7 imediatamente após a têmpera. Normalmente, o aço S7 é duplamente revenido. Deixe de molho na temperatura de revenimento por 2 horas por polegada (25 mm) de espessura para cada revenimento. Resfrie o S7 ao ar até a temperatura ambiente. A faixa normal de revenimento para o S7 é de 204 a 232 °C. O primeiro revenimento é a 230 °C e o segundo a 220 °C. A melhor faixa de trabalho é alcançada revenindo a 230 °C, resultando em uma dureza de 58 HRC.

3. Dureza

A dureza do aço S7 varia dependendo de sua condição e tratamento térmico:

Condição/Tratamento	Dureza	Notas
Condição recozida	~230 HB (máximo)
Temperado (temperado ao ar)	59–60 HRC
	56–58 HRC	Endurece completamente até 2,5 polegadas de seção transversal
	60 HRC	Dureza máxima obtida
Trabalho árduo	56–58 HRC	Faixa normal recomendada
	58 Rc	Obtido por têmpera a 450° F (230° C)
Endurecido por superfície	Até 64 Rc	Após o tratamento térmico inicial

4. Aplicações do aço S7

4.1 Alta Resistência ao Choque (Tensão): Esta é a característica mais significativa do aço S7. Devido à sua capacidade de suportar impactos repentinos e repetidos sem fraturar, é ideal para:

• Punções: Usadas para criar furos em materiais por meio de impacto forte.
• Matrizes de corte: empregadas para cortar formas de materiais em folha sob cargas de impacto significativas.
• Matrizes de garra: componentes em máquinas que precisam segurar materiais firmemente, frequentemente sofrendo choques.
• Matrizes de conformação a frio: Ferramentas usadas para moldar metal em temperatura ambiente por meio de impacto ou alta pressão.
• Tesouras: Lâminas projetadas para cortar materiais com ação de cisalhamento, o que pode envolver forças de impacto substanciais.
• Lâminas de tesoura: Especificamente, os elementos de corte em máquinas de tesoura.
• Outras aplicações relacionadas ao impacto incluem conjuntos de rebites, matrizes de cunhagem a frio, punções de cabeçote a frio, pinos de extração, formões, matrizes de conformação e perfuratrizes de rocha.

4.2 Versatilidade: A combinação de propriedades do aço S7 o torna um material versátil, adequado para diversas aplicações de ferramentas. Isso permite que seja utilizado em:

• Ferramentas e matrizes para trabalho a frio médio: aplicações que exigem um equilíbrio entre resistência ao desgaste e tenacidade, operando em temperatura ambiente ou próxima a ela.
• Matrizes de moldagem de plástico: Ferramentas usadas na moldagem por injeção de plásticos, onde durabilidade e resistência ao desgaste são importantes.
• Matrizes para trabalho a quente médio: aplicações que envolvem temperaturas elevadas (até 1000° F ou 540° C) nas quais o aço precisa manter a dureza e a resistência sob calor e estresse moderados.

4.3 Estabilidade no Tratamento Térmico: O S7 é um aço endurecível ao ar, o que significa que endurece quando resfriado ao ar. Comparado à têmpera em água ou óleo, reduz o risco de rachaduras e distorções durante o processo de têmpera, tornando-o adequado para projetos de ferramentas complexos ou complexos.

4.4 Boa Usinabilidade:Isso é benéfico para a fabricação de ferramentas e matrizes complexas.

4.5 Resistência ao desgaste moderadaEmbora sua resistência ao desgaste não seja tão alta quanto a de outros aços para ferramentas (por exemplo, O6), ainda é superior à de aços estruturais comuns, como 4140/4150. Isso permite que seja usado em aplicações onde algum desgaste é esperado, mas alta tenacidade é o principal requisito.

5. Compare S7 com Aço D2

S7 e D2 são aços para ferramentas comumente utilizados na fabricação de matrizes, mas possuem propriedades distintas que os tornam adequados para diferentes aplicações. Aqui está uma comparação entre os dois:

Recurso	Aço S7	Aço D2
Classificação	Aço para ferramentas resistente a choques	Aço para ferramentas de trabalho a frio com alto teor de carbono e alto teor de cromo
Robustez	Excelente (maior resistência ao choque)	Moderado (menor que S7)
Resistência ao desgaste	Bom (Menos que D2)	Excelente (padrão de resistência à abrasão)
Método de endurecimento	Endurecimento ao ar	Endurecimento ao ar
Estabilidade dimensional	Bom (expansão de 0,001 pol./pol.)	Excelente (movimento de 0,0005 pol./pol.)
Usinabilidade	Bom (Avaliação de 70)	Razoável (Classificação de 45)
Uso primário	Aplicações resistentes a impactos, ferramentas versáteis	Alta resistência ao desgaste, longos períodos de produção

Basicamente, o S7 é escolhido quando tenacidade e resistência ao choque são primordiais, mesmo que isso signifique sacrificar alguma resistência ao desgaste. O D2 é selecionado quando alta resistência ao desgaste e estabilidade dimensional são essenciais para longos períodos de produção, mesmo que isso signifique menor resistência ao impacto.

6. Perguntas frequentes

6.1 O S7 é um bom aço?

O S7 é um bom aço, especialmente quando a aplicação exige excelente resistência ao choque e tenacidade, combinadas com boa dureza de trabalho e facilidade de tratamento térmico.

6.2 O aço para ferramentas S7 é quebradiço?

O S7 não é considerado frágil porque tem alta tenacidade e resistência a choques.