Title

ESTUDO DA RESISTÊNCIA AO DESGASTE DO AÇO VILLARES VF800AT COM DIFERENTES REVENIMENTOS

INFLUENCE OF TEMPERING TEMPERATURE ON THE WEAR RESISTANCE OF VILLARES VF800AT TOOL STEEL

Authorship

Bressan, José D.; Lopez, Karina; Leite, André L.; Mesquita, Rafael A.

Bressan, José D.

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Lopez, Karina

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Leite, André L.

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Mesquita, Rafael A.

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DOI

10.5151/5463-5463-0013

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Abstract

O trabalho atual examina a resistência ao desgaste do aço ferramenta Villares VF800AT temperado e com diferentes temperaturas de revenido, e portanto, vários valores de dureza e tenacidade foram investigados. O ensaio de desgaste por deslizamento e/ou abrasão foram realizados em um tribômetro tipo esfera-sobre-disco onde os discos eram de aço ferramenta VF800AT com diferentes tratamentos térmicos. As esferas foram de metal duro, WC-Co, com diâmetro de 9,97 mm e microdureza Vickers de 1925 HV(0,3). O comportamento ao desgaste do aço ferramenta foi analisado, utilizando-se uma velocidade de deslizamento de 0,45 m/s, cargas normais de 50 N e 58 N, distância de deslizamento total de 3000 m e controle local de temperatura e umidade de 27oC e 50% respectivamente. Os discos tinham uma espessura de 3,6 mm e foram submetidos ao mesmo tratamento típico de tempera, austenitização a 1.030oC, mas os processos de revenimento duplo foram executados em diferentes temperaturas de 300oC, 500oC e 540oC, produzindo diferentes durezas no disco. Da análise dos gráficos traçados do volume perdido acumulativo versus a distância de deslizamento, calcularam-se os diferentes coeficientes de desgaste e taxas de desgaste em função da carga normal, do tratamento térmico e da dureza. Devido às variações da dureza e tenacidade do disco, diferentes resistências ao desgaste foram observadas. Os mecanismos do desgaste também foram investigados medindo o coeficiente de atrito on-line. O desgaste ocorre em duas fases: fase de rodagem inicial até os primeiros 300 m e segunda fase de taxa de desgaste constante. Conclue-se que aumentar a dureza do disco nem sempre corresponde a um aumento na resistência ao desgaste: ambos os discos revenidos a 540oC e 500oC tiveram a mesma dureza de 63,5 HRC, mas a taxa ao desgaste foram diferentes. O melhor tratamento térmico para a maior resistência ao desgaste do aço ferramenta Villares VF800AT foi tempera e duplo revenido a 540oC, proporcionando um melhor desempenho para o uso em ferramentas de corte e conformação a frio de chapas metálicas.

Present work examines the wear resistance of Villares VF800AT tool steel quenched and with different tempering temperatures and, thus, various hardness and toughness were investigated. The wear testing by sliding and/or abrasion were carried out in a ball-on-disc tribometer which discs or counter face were VF800AT tool steel tested as received and with different heat treatments. The balls were spheres of hard metal, WC-Co, with diameter of 9.97 mm and micro-hardness Vickers of 1925. The tool steel discs wear behavior were evaluated, using sliding velocity of 0.45 m/s, normal load of 50 N and 58 N, total sliding distance of 3000 m and controlled room temperature and humidity at 27 oC and 50 % respectively. The heat treated discs had thickness of 3.6 mm and were submitted to the same quenching treatment, solution heat treatment at 1030 oC, but the double tempering process were performed at different temperatures of 300 oC, 500 oC and 540 oC, producing different disc hardness. From the analysis of plotted graphs of cumulative lost volume versus sliding distance, it was calculated the different wear coefficient and wear rates as function of the normal load, heat treatment and hardness. Due to disc hardness and toughness variations, different wear resistances were observed. The wear mechanisms were also investigated by measuring on-line the friction coefficient. Increasing the disc hardness not allays correspond to an increase in the wear resistance: both discs tempered at 540 oC and at 500 oC had similar hardness of 63,5 HRC, but showed different were rate and wear resistance. Hence, the optimized heat treatment for greater wear resistance of Villares VF800AT tool steel was the double tempering at 540 oC, providing a better performance for cold shearing and stamping tooling for cold sheet metals forming processes.

Keywords

Esfera-sobre-disco; Aço ferramenta VF800AT; Tratamento térmico; Resistência ao desgaste; WC-Co.

Ball-on-disc; VF800AT tool steel; Heat treatment; Wear resistance; WC-Co.