Por que o aço para ferramentas D2 é tão difícil de afiar?

No Aço AoboCom décadas de experiência em aço para ferramentas, frequentemente discutimos os aspectos práticos do uso de diferentes classes. Um problema comum que surge é a dificuldade que alguns usuários encontram ao afiar Aço para ferramentas D2. Vamos analisar as razões técnicas para isso.

O aço D2 é um aço com alto teor de carbono e alto teor de cromo aço para ferramentas de trabalho a frioSua formulação proporciona excepcional resistência à abrasão e estabilidade dimensional após tratamento térmico. Por essas características específicas, o D2 é frequentemente considerado o padrão da indústria.

No entanto, as mesmas propriedades que tornam o D2 excelente para tarefas exigentes de trabalho a frio e longos ciclos de produção são exatamente o que o tornam difícil de afiar. Em termos simples, o D2 foi projetado para resistir ao desgaste. A afiação, por natureza, é um processo de desgaste controlado que remove material por abrasão.

Compreendendo o Metalurgia

Para entender por que o D2 resiste à afiação, precisamos observar sua composição e estrutura:

1. Composição: O D2 possui alto teor de carbono (tipicamente 1,5% ou mais) e alto teor de cromo (cerca de 12%). Frequentemente contém molibdênio e, às vezes, também vanádio. Essa mistura específica de ligas, particularmente o alto teor de carbono e cromo, define seu desempenho.
2. Microestrutura: Após passar pelo tratamento térmico correto, o D2 desenvolve uma microestrutura caracterizada por uma matriz de martensita temperada com alto teor de carbono. Dentro dessa matriz, há um grande volume (aproximadamente 13%) de carbonetos de liga muito duros e dispersos, principalmente carbonetos M7C3 ricos em cromo.
3. Dureza: O D2 é tratado termicamente para atingir altos níveis de dureza, tipicamente variando de 56 a 64 HRC. Essa dureza, combinada com as partículas de carboneto duro, confere ao D2 sua excelente vestir resistência.

O Desafio de Afiação

A dificuldade em afiar o D2 vem diretamente dessa combinação de alta dureza geral e da presença de partículas de carboneto extremamente duras.

• Arquivamento: Tentar usar uma lima padrão em aço D2 endurecido geralmente é ineficaz. A lima frequentemente tem dificuldade para "afiar" o aço e pode simplesmente deslizar sobre a superfície. Materiais tão duros exigem lixamento, não limagem.
• Moagem: A retificação é o método necessário para aços-ferramentas endurecidos, como o aço D2. No entanto, a alta resistência à abrasão do aço D2 torna a retificação em si um desafio. O abrasivo de retificação precisa cortar constantemente as partículas duras de carboneto, que resistem à remoção. O aço D2 é conhecido por ser difícil de trabalhar e retificar com precisão devido ao seu alto teor de cromo e carbono. Sua capacidade de usinagem é significativamente menor do que a de aços carbono mais simples, mesmo em seu estado mais macio e recozido. Uma vez endurecido, a usinagem convencional geralmente não é prática.

Considerações importantes para moagem D2 Aço

A retificação de aços duros de alto carbono, como o aço para ferramentas D2, exige um controle cuidadoso. Aplicar muita pressão ou velocidade pode gerar calor localizado excessivo na superfície. Se a temperatura ficar muito alta, a superfície pode endurecer incorretamente após o resfriamento, resultando em uma camada fina e quebradiça de martensita não temperada. Essa camada pode conter microfissuras, atuando como pontos de tensão que podem levar à falha da ferramenta posteriormente durante o uso. Esse problema potencial adiciona complexidade ao processo de afiação, exigindo precisão.

Resumindo

O aço para ferramentas D2 é desafiador de afiar, pois é metalurgicamente projetado para máxima resistência ao desgaste. Seu alto teor de carbono e cromo cria uma estrutura rígida preenchida com partículas de carboneto extremamente duras. Essa resistência inerente à abrasão, combinada com a necessidade de técnicas cuidadosas de retificação para evitar danos à superfície, torna a afiação de aços D2 uma tarefa mais exigente e demorada em comparação com a afiação de aços menos resistentes ao desgaste. A compreensão dessas propriedades auxilia na seleção das ferramentas e técnicas adequadas para a manutenção eficaz dos componentes D2.