Title

PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DOS AÇOS UTILIZADOS EM FERRAMENTAS DE TRABALHO A FRIO

TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF COLD WORK TOOL STEELS

Authorship

Mesquita, Rafael Agnelli; Barbosa, Celso Antonio

Mesquita, Rafael Agnelli

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Barbosa, Celso Antonio

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DOI

10.5151/5463-5463-4615

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Abstract

Processos de conformação a frio são freqüentemente empregados pela indústria metal-mecânica, sendo exemplos as operações de estampagem, cunhagem, corte de chapas finas ou grossas e conformação de pós e aglomerados cerâmicos. Em tais processos, a vida útil da ferramenta depende de muitos fatores, alguns deles relacionados às propriedades dos aços empregados. Portanto, o presente trabalho compara tais propriedades em vários aços ferramenta para trabalho a frio. Os aços mais freqüentemente empregados em tais aplicações foram comparados, destacando-se os aços da série AISI D, como o D2 e D6. Novos aços, como aços obtidos por metalurgia do pó e o aço VF800AT também foram envolvidos no estudo comparativo. As propriedades mais relevantes à aplicação das ferramentas foram avaliadas, destacando-se a resistência ao desgaste, a resposta ao tratamento térmico e a tenacidade. Os valores obtidos foram comparados às microestruturas dos materiais. A comparação das propriedades permite distinguir os materiais, bem como avaliar a adequação de cada um para as aplicações. Em termos de resistência ao desgaste abrasivo, os aços de alto C e alto Cr, como o AISI D6, são os mais adequados. Contudo, para as aplicações de conformação de metais, ou seja, nas aplicações de trabalho a frio mais freqüentes, os aços VF800AT e os obtidos por metalurgia do pó mostram-se mais interessantes. A escolha entre estes últimos deve, ainda, ser avaliada mediante a criticidade da aplicação em questão.

Cold work processes are usually employed in the metal-mechanic industry, being some examples drawing, coining, sheet or blank shear cutting and pressing or processing of ceramic agglomerates. In such processes, tool and die lives depend on several factors, some related to the employed tool steel. Therefore, the present work compares such properties in several cold work tool steels. The usual steels in these applications were compared, emphasizing the AISI D series, such as D2 and D6. The VF8000AT new steel and the powder metallurgy steels were also analyzed. The most important properties to the applications were evaluated, especially the wear resistance, heat treating response and toughness, being the results were compared to materials microstructure. This property comparison leads to useful data for material selection in each application. Regarding abrasive wear resistance, the most proper steels are the high C and high Cr steels, such as AISI D6. However, in metal forming, which are the most frequent applications, VF800AT steel and the powder metallurgy high speed steels are shown to be interesting. For the choice of the last class, it should be also considered the critical level of the application.

Keywords

Aços ferramenta para trabalho a frio, Resistência ao desgaste, Tenacidade, Resposta ao Tratamento Térmico.

Cold work tool steels, wear resistance, Toughness, heat treating.