Tratamento térmico de aço para ferramentas S7

Este guia fornece informações técnicas para o Tratamento térmico de aço ferramenta S7 processo. Aço ferramenta S7 É uma classe resistente a choques e endurecível ao ar, contendo cromo e molibdênio, conhecida por sua excelente resistência ao impacto. É utilizada em aplicações como trabalho a frio médio, matrizes de moldagem de plástico, lâminas de cisalhamento e matrizes de trabalho a quente médio. A adesão aos procedimentos adequados de tratamento térmico é crucial para atingir as propriedades pretendidas.

Oferecemos um download gratuito do PDF sobre tratamento térmico de aço para ferramentas S7 na parte inferior da página.

1. O ciclo de tratamento térmico do aço para ferramentas S7

O Tratamento térmico de aço ferramenta S7 O processo consiste em várias etapas principais projetadas para desenvolver as propriedades mecânicas desejadas do material.

1.1. Recozimento de aço para ferramentas S7 (se necessário)

Recozimento é realizado para amolecer o aço S7, melhorando sua usinabilidade e aliviando tensões do processamento anterior. O objetivo é obter uma microestrutura de carbonetos esferoidizados em uma matriz de ferrita.

• Propósito: Amolecimento para usinagem, alívio de tensões.
• Ambiente: Utilize uma atmosfera controlada, vácuo ou forno de sal neutro para evitar a descarbonetação da superfície.
• Procedimento:
  1. Aquecer a 1.550°F (843°C).
  2. Deixe de molho por 1,5 horas por polegada (3,5 minutos por mm) de espessura.
  3. Resfrie lentamente a 25°F (14°C) por hora até 900°F (482°C).
  4. Deixe esfriar ao ar livre até a temperatura ambiente.
• Resultado esperado: Dureza recozida aproximada de 230 HB máximo.

1.2. Têmpera do Aço Ferramenta S7: Austenitização e Têmpera

O processo de endurecimento é essencial para o desenvolvimento da resistência e vestir resistência do aço ferramenta S7. Envolve a transformação da microestrutura para austenita e então têmpera para formar martensita.

1.2.1. Pré-aquecimento

O pré-aquecimento é uma etapa importante no Tratamento térmico de aço ferramenta S7.

• Propósito: Minimiza o choque térmico e equaliza a temperatura em toda a peça antes da austenitização. Também pode ajudar a acelerar o processo geral tratamento térmico ciclo.
• Temperatura: 1200°F (650°C).
• Tempo: Normalmente 10-15 minutos.

1.2.2. Austenitização

• Propósito: Aquecer o aço para transformar a microestrutura em austenita.
• Temperatura: A temperatura de endurecimento do S7 é de 940 °C (1725 °F). Aqueça rapidamente da temperatura de pré-aquecimento até a temperatura de austenitização.
• Tempo de imersão: Depende da menor seção transversal da peça:
  • Mais de 25 mm de espessura: deixe de molho por 1 hora para cada 25 mm.
  • 1″ (25 mm) de espessura: deixe de molho por 1 hora.
  • 3/4″ (19,05 mm): 50-55 minutos.
  • 1/2″ (12,70 mm): 45-50 minutos.
  • 1/4″ (6,350 mm): 40 minutos.
  • 1/8″ (3,175 mm): 30 minutos.
  • Observação: Certifique-se de que a peça atinja a temperatura do forno antes de iniciar o tempo de imersão. Evite imersão prolongada após atingir a temperatura.

1.2.3. Têmpera

• Propósito: Resfriamento controlado da temperatura de austenitização para transformar a austenita em uma estrutura martensítica dura.
• Médio: O S7 é essencialmente um aço endurecido ao ar. O resfriamento ao ar é o método típico.
• Limitação de tamanho: Para seções S7 que excedem 2 1/2 polegadas (63 mm) de seção transversal, a dureza total pode não ser alcançada apenas com resfriamento a ar.
• Alternativa para seções maiores: Para essas seções maiores que exigem dureza total, pode ser necessário o resfriamento em óleo.
• Dureza após têmpera: Geralmente em torno de 60 HRC. (Alguns dados indicam 59-60 HRC, enquanto outras fontes sugerem 62-63 HRC).

1.3. Têmpera de aço para ferramentas S7

Têmpera é uma etapa crítica após a têmpera. Melhora a tenacidade, alivia tensões, condiciona a martensita e pode precipitar carbonetos finos. Esta é uma parte fundamental da Tratamento térmico de aço ferramenta S7.

• Tempo: Tempere quando as peças esfriarem até 52-65°C (125-150°F).
• Duração: O tempo padrão de revenimento é de 2 horas por polegada (25 mm) de seção transversal.
• Ciclos: Normalmente, são realizados dois ciclos de têmpera.
• Temperaturas e dureza resultante:

Temperatura de têmpera	Dureza Aproximada (HRC)
300°F (150°C)	61 Rc
400°F (205°C)	60 RC
500°F (260°C)	57 Rc
600°F (315°C)	55 Rc
800°F (425°C)	52 Rc
1000°F (540°C)	50 RC
1100°F (595°C)	46 RC

• Primeira têmpera recomendada: 450°F (230°C).
• Segundo revenimento recomendado: 425°F (220°C).
• Dureza de trabalho: A dureza normal de trabalho para S7 é de 56–58 HRC, normalmente obtida por revenimento a 450°F (230°C).
• Para trabalho a quente: Se o S7 for usado para serviços em temperaturas de até 540°C (1.000°F), tempere a ferramenta de 14 a 28°C (25 a 50°F) acima da temperatura de trabalho esperada.

2. Considerações sobre pós-endurecimento para aço ferramenta S7

Podem ser necessárias medidas adicionais após a primária Tratamento térmico de aço ferramenta S7.

2.1. Alívio de tensões (pós-usinagem/retificação)

• Propósito: Para aliviar tensões residuais de usinagem, retificação, soldagem ou eletroerosão, o que ajuda a minimizar a distorção.
• Procedimento:
  • Se necessário após um trabalho significativo de pós-endurecimento: Selecione uma temperatura de revenimento 25 ou 50°F (14 ou 28°C) mais baixa que a última temperatura de revenimento usada.
  • Para alívio de tensões após usinagem grosseira (antes da usinagem final): podem ser usadas temperaturas de 650 a 730 °C (1200 a 1350 °F).
  • Nota crítica: A temperatura de alívio de tensão para ferramentas reafiadas deve ser igual ou inferior à temperatura de revenimento original.

3. Outros fatores técnicos no tratamento térmico do aço ferramenta S7

Vários outros fatores são importantes para o sucesso Tratamento térmico de aço ferramenta S7.

• 3.1. Mudança Dimensional: Quando resfriado ao ar a partir da temperatura de têmpera adequada, espera-se que o S7 se expanda aproximadamente 0,001 polegada por polegada (0,001 mm por mm). A geometria da peça pode influenciar a distorção.
  • Alisamento: Às vezes, pode ser realizado após o resfriamento, enquanto a peça está entre 1050°F (565°C) e 400°F (205°C).
• 3.2. Descarbonetação: Embora o S7 seja menos propenso à descarbonetação do que graus como o O1, recomenda-se o uso de atmosfera controlada, vácuo ou fornos de sal neutro para recozimento e têmpera. Deixe estoque suficiente para a retificação de acabamento.
• 3.3. Calibração de equipamentos: Certifique-se de que o equipamento de tratamento térmico esteja devidamente calibrado.

É fundamental consultar as recomendações específicas do fabricante do aço para o tipo de aço S7 utilizado. Seguir essas diretrizes ajudará a alcançar as propriedades e o desempenho desejados das ferramentas S7.