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MM - PARTE 14 - AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE, FERRAMENTAS E MATRIZES

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PARTE 14 LIGAS METÁLICAS
Ligas Ferrosas Aços Resistentes ao Desgaste
Aços para Ferramentas e Matrizes
 
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
TRIBOLOGIA – Ciência que estuda o desgaste dos materiais devido ao atrito. 
É uma das principais causas de falha de peças metálicas em movimento. Praticamente tudo que se move está sujeito ao desgaste. 
O desgaste tende a reduzir as dimensões de partes que se movem levando a: 
 Aumento da folga entre as peças expondo as partes móveis a tensões não balanceadas, aumentando a possibilidade de ruptura por fadiga. 
 Redução da seção que acaba rompendo por sobrecarga.
Conceito Geral: É um fenômeno de natureza superficial onde ocorre a deterioração mecânica gradual da superfície em contato pelo arrancamento de partículas causado por fricção
INTRODUÇÃO - Desgaste
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
Mancal monobloco de aço fundido, ferro fundido cinzento ou nodular 
Rolamento
Ex. SAE52100
Roletes
Tubos de Aço Cr para uso na indústria petrolífera
Esfera, pista de rolamento e rolamentos
Rolo de calandra revestido com Cr duro
EXEMPLOS DE EQUIPAMENTOS SUJEITOS AO DESGASTE
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
Hélice desgastada por cavitação/erosão
Bomba de fluídos com alta ou baixa viscosidade
Britador de
mandíbulas
EXEMPLOS DE EQUIPAMENTOS SUJEITOS AO DESGASTE
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Requisitos necessários:
Acabamento da superfície metálica o mais plano possível – o coeficiente de atrito () permite saber se a superfície exerce pouca ou muita resistência ao movimento. Quanto ↑ o valor do  ↑ a aspereza da superfície ;
 Dureza elevada: resistência à penetração inicial no metal;
 Boa resistência mecânica e tenacidade: dificulta o arrancamento das partículas;
 Microestrutura adequada: ideal a presença de partículas duras como carbonetos.
Características dos Aços Resistentes ao Desgaste:
 Composição química conveniente;
 Tratamento térmico ou termoquímico específico;
 Encruamento (deformação a frio). 
RESISTÊNCIA AO DESGASTE
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Elementos de liga: Mn, Ni, Cr, e Mo.
 Aço ao manganês – Austenítico
Constituído por 1 a 1, 4%C e 10 a 14% de Mn.
 Aço cromo – carbono
Usado como material para rolamentos ou roletes.
TIPOS DE AÇOS
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Aço ao manganês – Austenítico
Aço de elevada dureza, ótima resistência ao desgaste e alta resistência mecânica resultante do encruamento da austenita que, quando em serviço, transforma-se em martensita. 
No aço “HADFIELD” – um dos precursores desse tipo de aço - o Mn (12% em peso) estabiliza a austenita. 
A vantagem deste aço se deve a 2 propriedades:
 Endurecimento superficial e
 Tenacidade – resistência ao choque.
Fonte: Chiaverini – Aços e Ferros Fundidos
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Aço ao manganês – Austenítico
Obtenção: este aço no estado bruto de fusão ou laminado a quente apresenta a formação de carbonetos de manganês endurecedores que fragilizam o metal produzindo um alongamento inferior a 1% e TM entre 410 e 480MPa .
Tratamento Térmico posterior a obtenção: aquecimento lento até ~ 1000°C a fim de haver completa solubilização dos carbonetos na austenita. A manutenção é de ~ 1 a 2h por polegada de espessura.
Seguido de resfriamento rápido em água agitada para a obtenção de uma microestrutura constituída por austenita metaestável com as seguintes propriedades:
Alongamento: 30 a 60%
esc = 290 a 410MPa e TM = 560 a 980MPa
HRB = 80 e 90 – o valor da dureza, inicialmente, tem pouco significado – ela aumenta consideravelmente com o encruamento em serviço e atinge valores entre 55 e 60 HRC
Fonte: Chiaverini – Aços e Ferros Fundidos
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Aço ao manganês – Austenítico
 O aumento da dureza é devido a transformação da austenita em martensita devido ao trabalho mecânico que deforma o metal de maneira efetiva e gradual da periferia para o centro. 
 O melhor desempenho do aço Mn é obtido quando as condições externas de uso, causam extremo encruamento da superfície do componente, motivando o uso em aplicações que requerem alta resistência à abrasão e desgaste. Se, acontece trinca em serviço da camada encruada, esta será rapidamente contida porque a camada interna não está encruada e, sim, tenaz.
Triturador de blocos com mandíbulas em Aço Mn
Fonte: Chiaverini – Aços e Ferros Fundidos
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Aço ao manganês – Austenítico
Adição de Elementos de Liga: principalmente adição de Cr e Ni
 Cr – endurece o material antes de encruado e faz com que o encruamento necessário para atingir a dureza superficial adequada seja menor. 
Ex. um aço Mn Hadfield sem Cr e antes de encruar tem dureza de 80 HRB. Com 1,5% de Cr terá dureza de 100HRB e com a adição de 2% de Cr a dureza aumenta para 120HRB. 
 Ni – facilita a obtenção da austenita sem exigir grandes velocidades de resfriamento. Cerca de 3% Ni e teores de 0,9% C, após austenitizados, podem ser resfriados ao ar para a obtenção da ductilidade necessária.
Fonte: Chiaverini – Aços e Ferros Fundidos
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Aço ao manganês – Austenítico
 Usinabilidade difícil devido ao aumento de dureza quando em contato com a ferramenta de usinagem. 
 Aplicações: 
 Perfuração de poços de petróleo, 
 Partes de equipamentos: mandíbulas de britadores, moinhos de bolas, caçambas de dragas, sapatas de trator, jacarés de linhas ferroviárias, barras de impacto, bombas para trabalho em pedras e rochas...
 Não servem como aço ferramenta – apresentam baixa tensão de escoamento.
Jacaré de ferrovia em Aço Mn
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
PROPRIEDADES MECÂNICAS DE AÇOS-MANGANÊS AUSTENÍTICOS
Fonte: Chiaverini – Aços e Ferros Fundidos
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
 Aço cromo – carbono (5XXXX)
Empregado em mancais, roletes, esferas e pistas de rolamento, rolos de calandra, anéis de rolamento e outros. 
Após temperados em óleo atingem dureza entre 65 e 67 HRC após revenidos, a dureza fica entre 50 e 61HRC ou endurecido superficialmente.
Aços para mancais podem ser aço baixo carbono empregados no estado cementado.
Caracterizam-se por:
 Alta dureza e resistência ao desgaste; 
 Alta uniformidade - temperabilidade em secções grandes;
 Boa tenacidade – sujeitos e choque e vibrações;
 Má soldabilidade.
Sua aplicação é restrita a temperatura até 150 ºC, acima desta a dureza diminui. 
Tipos de Aços
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
DEFINIÇÃO
Dentro desta classificação incluem-se os aços utilizados para fabricação de ferramentas utilizadas em: operações de corte, conformação ou afiação. 
Estes aços se caracterizam pelas suas elevadas durezas e resistência ao desgaste geralmente associadas à boa tenacidade e manutenção das propriedades de resistência mecânica em elevadas temperaturas.
 
Boa parte dos aços-ferramenta são forjados, mas alguns também são fabricados por fundição de precisão ou por metalurgia do pó (sinterização).
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
REQUISITOS GERAIS
 Dureza Elevada: à temperatura ambiente a dureza (endurecimento por precipitação) deve ser superior a dos outros materiais. Ferramentas de corte e matrizes para estampagem profunda são usadas com dureza máxima.
 Tenacidade: deve ser apreciável para que a ferramenta possa absorver energia sem romper quando sujeita a choques ou cargas dinâmicas.
 Resistência ao Desgaste: depende da dureza, microestrutura e outros fatores. O elemento básico é o C. O Cr forma carbonetos que melhoram a resistência – sempre observando a forma e a distribuição destes carbonetos de cromo.
 Temperabilidade: deve ser satisfeita de modo a ter-se suficiente penetração de dureza e uniformidade de características mecânicas em secções grandes . Em aços comuns ao C, não se consegue endurecimento até o núcleo, acima de 1”.
 Resistência Mecânica Elevada: para suportar esforços estáticos o aços ferramenta deveter alto limite de escoamento.
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
REQUISITOS GERAIS
 Alta Dureza à Quente: algumas ferramentas trabalham em condições de temperaturas elevadas e devem conservar sua dureza nestas temperaturas. Caso de alguns aços para matrizes para trabalho a quente e dos aços rápidos.
 Usinabilidade: deve ser adequada – quanto maior o %C e o % de elementos de liga, maior a dificuldade de recozimento para diminuir a dureza.
 Indeformabilidade: existem peças em que as tolerâncias dimensionais são críticas, tais como matrizes cujas dimensões devem variar o mínimo possível na execução do tratamento térmico.
Para atingir todos os requisitos mencionados há duas condições necessárias que devem ser satisfeitas:
 Composição química
 Tratamento térmico 
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
CONDIÇÕES DE FABRICAÇÃO
Composição Química 
Normalmente são obtidas com a adição de elevados teores de C e elementos de liga como W, Mo, V, Mn, Si, Co e Cr.
RESUMO:
C -  0,8%, com exceção quando se exige tenacidade - C baixa para 0,6%
Cr -  temperabilidade e resistência à corrosão em  temperatura. Se dissolve na ferrita e forma carbonetos – Tf: 1920°C.
Ni -  temperabilidade e tenacidade, estabiliza austenita – Tf: 1453°C.
Mn -  temperabilidade, estabiliza austenita, desoxidante e dessulfurante – Tf: 1244°C.
Mo -  temperabilidade e resistência à temperatura e desgaste,  TG. Usado como substituto do W (1% Mo ~ 2% W) – Tf: 2610°C.
V -  temperabilidade e a tenacidade (refina o grão), ↑resistência ao desgaste – 
Tf: 1730°C.
Si – geralmente entre 0,05 a 0,3%,  permeabilidade magnética; desoxidante – Tf: 1410°C.
Al -  nitretação,  grão, desoxida – Tf: 660°C.
Cu -  resistência à corrosão pela formação de um óxido superficial e melhora da resistência mecânica – Tf: 1084°C.
Co e W –  dureza a quente – Tf Co: 1492°C. Tf W: 3380°C.
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
CONDIÇÕES DE FABRICAÇÃO
Tratamento Térmico
Condição mais importante para fabricação
Realizado em ampla faixa de temperatura. Desde sub-zero até 1315°C.
Cuidados a temperatura elevada de tratamento térmico:
- Propensão à granulação grosseira – aquecimento escalonado;
- Descarbonetação – aquecimento escalonado (2 etapas) e atmosfera controlada.
Meios de Tratamento:
Têmpera – realizada em qualquer meio;
Revenido – varia muito, desde 150°C para aços comuns até 600°C para aços altamente ligados.
Em aços rápidos faz-se duplo revenido.
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
CONDIÇÕES DE FABRICAÇÃO
Tratamento Térmico
Aços ferramenta ligados principalmente ao Mo, W, V, Ti e Nb (formadores de carbonetos) como os aços ferramenta para trabalho a quente e os aços rápidos podem sofrer endurecimento por precipitação. 
Ou seja, durante o revenimento o C também se combina com outros elementos além do Fe formando partículas de segunda fase como Mo2C, W2C, VC e outros. 
O endurecimento secundário, através da formação de precipitados de carbonetos, melhora consideravelmente a resistência mecânica, a dureza, a resistência ao desgaste e permite que o componente trabalhe a altas temperaturas. No caso dos aços rápidos permite, ainda, trabalhos de corte e usinagem em alta velocidade.
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
DISTRIBUIÇÃO DOS ELEMENTOS DE LIGA NOS AÇOS RESFRIADOS LENTAMENTE
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
CLASSIFICAÇÃO – quanto a Aplicação
De acordo com a SAE/AISI e com base na composição química e nos tratamentos térmicos os Aços para Ferramentas e Matrizes se classificam em:
 Aços fins Especiais (L, F, P)
 Aços para Trabalho a Frio (O, A, D)
 Aços para Trabalho a Quente (H)
 Aços Temperáveis em Água (W)
 Aços Resistentes ao Choque (S)
 Aços Rápidos (M e T)
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Mo
, 1
V
 (t. ar)
H21
: 0,35
C
, 9
W
, 3,5
Cr
 (t. ar)
T
1-8,15
corte (HSS)
T1
: 0,7
C
, 18
W
, 4
Cr
, 1
V
 (t. ar)
M
1-47
corte (HSS)
M2
: 0,9
C
, 5
Mo
, 6
W
, 2
Cr
, 2
V
 
(t. ar)
P
2-6,20,21
moldes injeção
P20
: 0,3
C
, 1,7
Cr
, 0,4
Mo
L
2,3,6
estruturas
L2
: 0,5-1,1
C
, 1
Cr
, 0,2
V
TABELA DE CLASSIFICAÇÃO - designados por letra + número conforme Norma AISI SAE (ABNT).
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
CLASSIFICAÇÃO – quanto a Aplicação
Designações, Composições e Aplicações para 6 Aços Ferramenta 
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
O restante da composição é constituído por ferro. As concentrações de manganês variam entre 0,10 e 1,4%em peso. As concentrações de silício estão entre 0,20 e 1,2% em peso, dependendo da liga.
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P - Aços para moldes 
Aço de baixo C (~0,3%) com a presença em % variáveis de vários elementos de liga. Cr, Ni, Mn, Si, W e V são os principais elementos de liga.
 
Propriedades: Baixa dureza no estado recozido (facilitar a usinagem); Resistência mecânica, ao impacto e ao desgaste. Alta usinabilidade e polibilidade (baixo nível inclusôes). Baixa resistência ao amolecimento em altas temperaturas. 
Tratamento Térmico: Alguns aços para moldagem, como o P1, o P4 e o P20 são cementados antes da têmpera e do revenido. 
Aplicações: Moldes de polímero termoplástico e moldes para injeção de ligas metálicas de baixo ponto de fusão (Pb, Sn, Zn).
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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P - Aços para moldes Plásticos
 O Cromo e o Níquel são os principais elementos de liga destes aços para moldes de plásticos.
 Apresentam teores baixíssimos de Carbono (normalmente entre 0,05 e 0,10%), caracterizam-se pela dureza excepcionalmente baixa na condição de recozidos permitindo a usinagem e a prensagem na forma desejada. 
 São normalmente cementados, temperados e revenidos. Os teores de Cromo variam desde 0,40 até 2,00% e Níquel entre 0,10 e 4,25%. 
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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P - Aços para moldes Plásticos
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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Aços para moldagem
Características:
AISI P1 – 0,1%C, 0,2%Mn, 0,1%Si e 0,1%V 
 → Dureza: 50 a 64HRc
AISI P4 – 0,07%C, 0,25 a 0,3%Mn, 0,2%Si, 4,5 a 5%Cr, 0,25%V e 0,5%W
 → Dureza: 58 a 64HRc
AISI P20 - 0,35 a 0,47%C, 0,5 a 0,9%Mn, 0,3 a 0,45%Si, 1,15 a 1,7%Cr, 0,4%W
→ Dureza: 30 a 55HRc
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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Usinagem de aço P20 para molde de injeção de polímeros
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
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 A inicial “L” provém de “Low”, a qual se refere à baixa liga, e apresenta na composição química teores baixos de Cromo e Manganês, podendo conter ainda, pequenos teores de Vanádio, Molibdênio, Tungstênio ou Níquel.
 
 Apresentam teor de Carbono entre 0,45 e 1,00%, Cromo entre 0,60 e 1,20% e Manganês entre 0,10 e 0,80%. 
 O Cromo contribui para a resistência ao desgaste, e juntamente com Molibdênio e Manganês, aumentam a temperabilidade, permitindo a têmpera em óleo. 
Estes aços apresentam apenas razoável estabilidade dimensional. São normalmente temperados em água. 
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
L - Aços Ferramenta de Baixa Liga p/ Propósitos Especiais
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Aços para trabalho a frio
Também chamados de indeformáveis - pouco sujeitos a alterações dimensionais e distorções durante o tratamento térmico. São temperáveis em água e óleo e pouco susceptíveis a empenamentos.
Estes aços se restringem a aplicações que não envolvam aquecimentos repetidos ou prolongados em faixas de temperatura de 205 a 260ºC. 
Aços de alto C ainda recebem adição de elementos de liga como: Mn, Cr, W, Mo e V – boa temperabilidade.
São divididos em três grupos: 
Grupo A aços temperáveis ao ar (com C entre 0,7 e 1%, adições de 0,5 a 3% de Mn, 1 a 5% de Cr e 1%Mo) – indicados para matrizes de forma complicada;Grupo D aços temperáveis em óleo e ao ar, ↑C (entre 1 e 2,25%C , ↑Cr (~12%Cr) e adições de Cr, Mo, W, V, Ni, Mn e Co (↑↑ resistência ao desgaste devido a elevada fração volumétrica de carbonetos) – indicados para ferramentas de estampagem profunda, matrizes de trefilação de arame, matrizes de extrusão a frio, cutelaria.
Grupo O aços temperáveis em óleo, C entre 0,9 e 1,2%C e (↓ quantidade elementos de liga, desta forma há pouca formação de carbonetos que possam garantir a dureza a quente) – indicados para matrizes de serras, brocas, cunhagem e afins.
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
Fonte: Chiaverini – Aços e Ferros Fundidos,
Apostila Carlos Fortis e Francisco Kiss/UFRGS
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Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
Alguns aços do grupo O, como o O6 (1,25 e 1,55%C; 0,45%Mn; 1%Si; 0,2%Cr; 0,25%Mo) podem apresentar grafita na sua estrutura. Isto se deve ao alto teor de C e Si na sua composição. O Si é tipicamente um elemento grafitizante, dificultando a formação da cementita. Como resultado parte do C fica na forma de grafita resultando numa maior usinabilidade do aço na forma recozida. A grafita forma descontinuidades na superfície, facilitando a formação de cavacos curtos. Na condição de temperado e revenido, apresenta bom desempenho devido ao efeito de lubrificação sólida produzido pela grafita.
Aços para trabalho a frio
Distribuição da grafita (carbono livre) em um aço ferramenta O6 – seção longitudinal. 
Microestrutura apresentando grafita (fase escura) e Fe3C esferoidizado em matriz de ferrita.
Microestrutura temperada e revenida. 
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Aços para trabalho a frio
Tratamentos Térmicos: pré-aquecimento entre 750°C à 850°C com aquecimento final entre 950°C à 1040°C, resfriamento com ar ou óleo e posterior revenimento.
Aplicações: matrizes de corte, para conformação, para estampagem profunda, para cunhagem, para estiramento e trefilação. Também usado em alargadores e fresas.
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
B
A – Porta estampada
B- Prensa de 1000ton para forja
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Aços para trabalho a quente
Desenvolvidos para utilização em operações de cisalhamento e forjamento de metais em temperaturas acima de 200°C.
Requisitos necessários:
 Dureza e resistência mecânica a quente;
 Tenacidade elevada;
 Grande resistência ao desgaste;
 Temperabilidade (para matrizes grandes);
 Resistência a mudança de temperatura sem trincas.
 São aços especiais identificados como aço H. 
 Sub-divididos em aços ao W, W – Cr, Mo,
 Mo – Cr. 
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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Aços para trabalho a quente
Sub-divididos em aços ao W, W – Cr, Mo, Mo – Cr. 
1. Aços ao W (H20 a H26) : apresentam boa dureza a quente com W > 12%. Trabalha normalmente a 540°C. O %C fica entre 0,35 e 0,5%. Os elementos de liga como Cr ficam entre 2 e 4% e o W entre 9 e 18% + V. Temp. trabalho poderá chegar a ~ 620°C.
Aplicações: matrizes de rebarbamento à quente, matrizes de prensagem a quente, tesouras para corte a quente, extrusão de ligas de cobre, ligas de níquel e aço e outros.
2. Aços ao W – Cr (H14, H16..): C entre 0,4 e 0,55%, 5 a 7% Cr, 5 a 7%W, mais V. 
Aplicações: matrizes de extrusão punções para trabalho a quente e correlatos.
3. Aços ao Mo (H41, H42, H43...): o H42 é o único amplamente utilizado. Tem 5%Mo, 6%W, 2%V e 4%Cr e diferentes %C. Há formação de grande quantidade de carbonetos. 
4. Aços ao Mo – Cr (H11, ...H15...): Com C entre 0,35 e 0,4%, 5% Cr, 1,5 a 5%Mo. Caracteriza-se por grande resistência ao choque; resiste melhor a variação brusca de temperatura como quando as matrizes em serviço resfriam. Temperatura de trabalho ~ 425°C.
Aplicações: ferramentas e matrizes por forjamento a quente; moldes para fundição sob pressão de ligas de baixo ponto de fusão como Al, Mg, Zn, Pb e Sn.
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
Fonte: http://www.siempelkamp.com/Open-die-forging-presses.570.0.html
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Aços temperáveis em água
Nestes aços o carbono é o principal elemento de liga. São adicionados, também, pequenas quantidades de Cr para aumentar a temperabilidade e a resistência à abrasão, e de V, para manter uma granulação fina, e conseqüentemente uma maior tenacidade. Ambos melhoram a dureza a quente. Pertencem ao grupo W com 4 subgrupos.
Vantagens:
 Facilidade de tratamento térmico;
 Melhor usinabilidade;
 Custo mais baixo.
Desvantagens:
 Podem trincar na têmpera;
 Perdem dureza com o aquecimento;
 Não servem para peças de forma complicada.
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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Aços temperáveis em água
Tratamentos Térmicos: 
1. Recozimento e Normalização: para alívio de tensões 
2. Têmpera: aquecimento (760°C à 845°C) e resfriamento em água
3. Revenido: entre 150°C e 350°C.
Aplicações: 
Até 0,75%C: martelos, ferramentas de ferreiro, punções para trabalho em madeira – boa tenacidade e dureza conveniente;
De 0,75%C a 0,9%C: formões, punções, estampagem profunda como cunhagem de moedas, gravação em relevo – boa tenacidade e alta dureza;
De 0,9%C a 1%C: fresas, matrizes para corte, embutimento e estiramento, limas – devem ter gume cortante e boa resistência ao desgaste
De 1%C a 1,4%C: ferramentas de torno, plainas, brocas, navalhas e outros: gume cortante, máxima dureza e resistência ao desgaste.
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AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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Aços resistentes ao choque (S)
Foram inicialmente desenvolvidos para o emprego em molas. Apresentam alta resistência a fadida e ao impacto (tenacidade). A dureza é ajustada na faixa de 45 a 58 HRC.
%C médio de 0,5%, e os principais elementos de liga são Mn, Si, Cr, W e Mo. 
Tratamentos Térmicos: 
Têmpera: aquecimento (850°C à 930°C) e resfriamento em óleo e revenimento.
Aplicações: ferramentas pneumáticas, talhadeiras, formões, punções, brocas para concreto, brocas de rocha, brocas-guia e outras aplicações que requerem elevada tenacidade e resistência ao choque. 
Materiais Metálicos-DEMAT-EE-UFRGS
AÇOS para FERRAMENTAS e MATRIZES
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
Pode ser baseada no tipo de superfície em contato:
Desgaste Abrasivo – metal contra substância abrasiva. Ocorre por escorregamento, rolamento ou impacto. Provocado pela penetração de partículas não metálicas abrasivas na superfície do metal, arrancando partículas metálicas. Ex. jato de areia, bombas de lodo ou areia, britadores de minérios e outros.
Desgaste Erosivo e/ou por Cavitação – metal contra líquidos ou vapores. Estes dois processos são freqüentemente combinados entre si. Ex. turbinas movidas a gás, por água, rotores de bombas...
	Erosão: desgaste mecânico provocando o arredondamento de superfícies por fricção e impacto de substância sólida, líquida ou gasosa. Os agentes podem ser ventos (abrasão eólica), águas correntes superficiais, principalmente rios (fluvial), ondas e correntes marinhas, gelo e gravidade.
	Cavitação: é o desgaste provocado em uma superfície metálica devido a ondas de choque do líquido, oriundas do colapso de bolhas gasosas. 
TIPOS DE DESGASTE
Fonte: Apostila Plínio e Houaiss dicionário
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AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
Desgaste Adesivo ou Metálico – desgaste por deslizamento de metal contra metal. 
Ocorre por escorregamento ou rolamento com ou sem uso de lubrificantes (visam diminuir o atrito). Ex. mancais de rolamentos, engrenagens, desgaste de roscas, parafusos, porcas e arruelas etc.
O desgaste metal contra metal envolve rugosidade superficial. Ou seja, pequenas asperezas das superfícies metálicas em contato. Admite-se que a rugosidade resulte num aumento da resistência ao movimento. Se alguma força insiste no movimento, provoca o arrancamento de micropatículas de metal.
Para reduzir este tipo de desgaste é necessário uma melhora do acabamento das superfícies emcontato. A introdução de uma película lubrificante entre as superfícies metálicas poderá eliminar o contato metálico.
Se ocorrer a ruptura da película lubrificante e o componente trabalha a seco, a fricção metal – metal gerará calor, provocando a diminuição da resistência mecânica e da dureza facilitando, também, a oxidação e o ataque de agentes químicos. Além do desgaste por fricção, o calor causa o caldeamento das partículas arrancadas, formando depressões e saliências e conseqüente desgaste.
TIPOS DE DESGASTE
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Desgaste triboquímico – remoção progressiva de material de uma superfície de atrito, causada por uma combinação de ataque químico e ação mecânica.
Fadiga de superfícies - nucleação e propagação de fissuras superficiais e subsuperficiais. 
Outros tipos de desgaste como:
Desgaste induzido eletricamente;
AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE
TIPOS DE DESGASTE
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