Quais são as aplicações do aço para ferramentas D2?

Aço para ferramentas D2 O aço D2 é um membro importante da família de aços para ferramentas trabalhados a frio com alto teor de carbono e alto teor de cromo, oferecendo excelente resistência ao desgaste e estabilidade dimensional. É frequentemente utilizado como referência para medir o desempenho de outros aços para ferramentas nessas características. O aço D2, juntamente com outros aços do tipo D, pertence à categoria de aços trabalhados a frio e é normalmente utilizado em condições de temperatura abaixo de 200 °C (geralmente à temperatura ambiente). Após uma introdução completa às propriedades do aço D2, este artigo analisará suas aplicações.

Composição do Aço D2

O aço para ferramentas AISI D2 é uma liga complexa à base de ferro. Sua composição inclui alto teor de carbono, além de quantidades significativas de cromo, molibdênio e vanádio. A composição nominal do aço para ferramentas D2 normalmente inclui:

• Carbono (C): em torno de 1,52%, com intervalos de 1,00% a 1,60%, ou até 2,1% (para aços de metalurgia do pó).
• Cromo (Cr): aproximadamente 12,05%, com intervalos de 5,00% a 12,00%.
• Molibdênio (Mo): cerca de 0,76%, com intervalos de até 1,00%.
• Vanádio (V): cerca de 0,92%, com intervalos de até 0,20%.
• Manganês (Mn): cerca de 0,34%, com intervalos de 0,15% a 0,40%.
• Silício (Si): aproximadamente 0,31%, com intervalos de 0,20% a 0,50%.

Propriedades do Aço D2

O aço para ferramentas D2 possui uma combinação de propriedades que o tornam altamente adequado para aplicações exigentes de trabalho a frio:

• Resistência ao desgaste: D2 oferece excelente vestir resistência devido ao seu alto teor de carbono e cromo, o que leva à formação de carbonetos duros. Comparado a Aço para ferramentas A2, D2 mostra uma melhoria de 30 a 40% na resistência ao desgaste.
• Estabilidade dimensional: Apresenta propriedades excepcionais de não deformação e distorção mínima da microestrutura, tornando-o resistente a trincas durante a conformação e fabricação do metal. Quando resfriado ao ar a partir da temperatura de têmpera adequada, espera-se que o D2 expanda ou contraia aproximadamente 0,0005 pol./pol. (0,0005 mm/mm), representando a distorção mínima entre os aços para ferramentas.
• Robustez: O aço D2 possui tenacidade moderada, sendo inferior à do Aço para ferramentas O1 ou aço série S.
• Endurecimento: D2 é um aço para ferramentas de endurecimento profundo com tendências extremamente baixas de deformação e rachaduras durante o têmpera processo.
• Usinabilidade: O D2 é muito difícil de usinar. Quando recozido corretamente, sua capacidade de usinabilidade é de 45, em comparação com um aço carbono para ferramentas 1%, com capacidade de 100.
• Resistência ao amolecimento: D2 apresenta alta resistência ao amolecimento.
• Soldabilidade: O aço ferramenta D2 tem alto teor de carbono e contém uma grande quantidade de carbonetos, o que o torna muito difícil de soldar.

Dureza do aço para ferramentas D2

A faixa de dureza revenida para o aço D2 é tipicamente de 60 a 62 HRC, podendo chegar a 58 a 64 HRC para matrizes de corte e dobra. Para certas aplicações, como estampagem de longa duração, pode ser utilizado a 58 a 60 HRC. Para facilitar o processamento, o aço D2 passa por um tratamento de recozimento, resultando em uma dureza de 241 a 269 BHN após o recozimento.

Aplicações do Aço para Ferramentas D2

Após conhecer algumas das características do aço D2, vamos retornar ao tópico principal e discutir as aplicações do aço D2. O aço para ferramentas D2 é o material mais importante e amplamente utilizado entre os aços para ferramentas trabalhados a frio. Essas áreas exigem que o aço D2 tenha alta resistência ao desgaste, estabilidade dimensional e dureza para trabalho a frio. As principais aplicações incluem:

• Matrizes de estampagem e corte: O D2 é uma excelente escolha para aplicações de estampagem de longa duração, especialmente para aço e outros metais. É amplamente utilizado para matrizes de corte e perfuração.
• Matrizes de conformação e trefilação: É amplamente utilizado para conformação, corte e trefilação de matrizes. As aplicações incluem matrizes de estampagem profunda, ferramentas de conformação a frio e rolos de conformação.
• Ferramentas de corte: O D2 é utilizado em várias operações de corte, como facas de cisalhamento e de corte, além de punções e matrizes de perfuração.
• Matrizes para laminação de roscas: Sua excelente resistência ao desgaste o torna adequado para matrizes de laminação de roscas.
• Outras ferramentas: O D2 é utilizado em aplicações como moldes para tijolos, calibradores, ferramentas de brunimento e rolos. Também pode ser utilizado em operações de forjamento a quente para determinadas peças, como ferramentaria, onde é geralmente preferido pelos fabricantes devido à sua alta resistência ao amolecimento e ao desgaste, com distorção microestrutural mínima e alta resistência a trincas durante a conformação e fabricação do metal.

Em resumo, o D2 é o aço para ferramentas de trabalho a frio mais relevante e frequentemente referenciado entre os aços com alto teor de carbono e alto teor de cromo, oferecendo um bom equilíbrio entre propriedades como resistência ao desgaste e tenacidade, além de boa relação custo-benefício. Seu amplo uso ressalta seu papel significativo nas indústrias de conformação e usinagem de metais.