Title

COMPORTAMENTO DE AÇOS FERRAMENTA EM TRATAMENTOS TÉRMICOS DE CICLOS CURTOS

SHORT-CYCLE HEAT TREATMENT BEHAVIOUR OF TOOL STEELS

Authorship

Schneider, Reinhold S. E.; Mesquita, Rafael A.; Schüller, Christopher

Schneider, Reinhold S. E.

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Mesquita, Rafael A.

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Schüller, Christopher

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DOI

10.5151/5463-5463-17128

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Abstract

Apesar de em utilização prática por muitos anos, os tratamentos térmicos de ciclos curtos de aços ferramenta tem mostrado recente interesse da indústria. Enquanto os mecanismos gerais são conhecidos, poucas informações existem em relação a aços ferramenta de alta liga, para trabalho a frio ou trabalho a quente. No processo de aços ferramenta, a temperatura e tempos de austenitização devem ser cuidadosamente ajustados: as temperaturas de austenitização devem ser maiores, para permitir a dissolução dos carbonetos. Normalmente uma relação inversa de tempo e temperatura pode ser aplicada. Em relação ao revenimento, diferentes fenômenos ocorrem em tempos curtos. Enquanto a redução de dureza pela transição de matensita tetragonal para cúbica e a formação de carbonetos de ferro ocorrem em tempos muito curtos, alguns fenômenos como precipitação secundária e redução da austenita retira tornam-se mais difíceis de ocorrer em temperaturas maiores que a comum e tempos curtos. O presente trabalho fornece uma visão geral da tempera por indução para aços para trabalho a frio de media e alta liga e sobre fenômenos de tempos curtos na formação de carbonetos secundários. Além disso, foram observados resultados de tenacidade equivalentes, para a mesma dureza, nos aços com tratamento térmico curto e convencional. Em aços para trabalho a quente, a formação de carbonetos em tempos curtos também se mostrou diferente.

Despite being in practical use for a long time, short-cycle heat treatment of tool steels has recently gained significant interest in the tooling industry. While the mechanisms and effects caused by short heat treatment cycles in non- and low-alloy steels for machinery parts are well investigated and understood, little is known about the behaviour of medium and high alloy steels, such as cold- or hot-work tool steels. When processing these steels, austenitising temperatures and times have to be carefully selected, with significantly longer durations needed to achieve uniform microstructures than in carbon steels. Usually an inversion of time and temperature can be applied. As for the tempering, different tempering phenomena react differently to short heat treatment cycles. While the softening due to the transformation of tetragonal martensite in “cubic martensite” and transition carbides takes place in very short time at slightly higher temperatures than usual, effects such as secondary hardening or the elimination of retained austenite can become difficult to achieve or require a standard tempering cycle. The present paper gives an overview on the induction hardening behaviour of selected medium and high-alloy cold-work tool steels and on the effect of reduced tempering cycles on hot-work tools steels. Furthermore, similar toughness values as those found after conventional heat treatment could be achieved at cold-work tool steels for equivalent hardness values. For the hot-work tool steels a different precipitation behaviour during tempering was confirmed.

Keywords

Têmpera por indução; Revenimento; Dureza; Aços ferramenta.

Induction hardening; Tempering; Hardness; Tool steels.