Aço D2

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Aços ferramenta da série D (Die Steel) são aços especiais que são aplicados, geralmente, em matrizes, possuem alto teor de carbono e cromo, e elevada resistência ao desgaste. Suas propriedades também propiciam pouca distorção térmica, deixando o aço quase indeformável. O aço AISI D2, ou SAE D2, também pode ser utilizado em matrizes para rebarbagem de forjados. Também possui grande resistência ao desgaste abrasivo. Entre os aços da sério D, o AISI D2 possui melhor propriedade de tenacidade.

O aço ferramenta AISI D2 é indicado para conformação e corte de metais, como matrizes para estampagem, rolos laminadores, cutelaria, centros para tornos e punções, uma vez que possui uma boa combinação entre resistência mecânica e ao desgaste.

Cores do AISI D2

Roxo-Verde-Roxo

O aço AISI D2 é aplicado em:

– Matrizes para corte;

– Estampagem;

– Embutimento;

– Pentes para laminação de rosca;

– Punções;

– Calibradores;

– Mandris;

– Lâminas para corte a frio;

– Fieiras para trefilação;

– Facas e tesouras de alto rendimento;

– Cortes de chapas de aço silício e chapas de aço de até 4mm de espessura;

– Matrizes de repuxo;

– Laminadores de rosca;

– Centro para tornos.

 Composição química % do AISI D2:

C		Cr		Mo		V		Mn		Si
Mín.	Max.	Mín.	Máx.	Mín.	Máx.	Mín.	Máx.	Mín.	Máx.	Mín.	Máx.
1,4	1,6	11,0	13,0	0,7	1,2	0	1,1	0,15	0,6	0,15	0,6

Normas similares para o AISI D2

ASTM	Villares	JIS	AISI	W Nr.	DIN
A 681 Tipo D2	VD2	SKD11	D2	1.2379	X155CrVMo12 1

 

Estado de fornecimento do AISI D2

Recozido, com dureza máxima de 250HB.

O recozimento do AISI D2 é realizado em 870-900°C.

Alívio de tensões do AISI D2

O alívio de tensões do aço ferramenta AISI D2 é realizado após a usinagem. Quando for retirado mais de 30% do material, principalmente em peças com perfis e gravuras, o processo de alívio de tensões do AISI D2 é realizado da seguinte maneira: Aquecimento lento até temperaturas entre 500 °C e 600 °C, em seguida resfriamento em forno até 200°C. Por fim, pode ser realizada a usinagem final.

Têmpera do aço AISI D2

Inicialmente, deve-se pré-aquecer a peça de AISI D2 até uma temperatura entre 650°C a 750°C. A temperatura da têmpera deve ser feita entre 1000°C-1040°C. Para geometrias simples, o AISI D2 pode ser temperado em óleo, mas para geometrias mais complexas este aço deve ser temperado ao ar ou banho de sal fundido. Para o óleo, utilizar temperaturas de 40°C a 70°C, para o sal fundido, 500°C a 550°C.

Revenimento do aço AISI D2

Devem ser realizados, no mínimo, dois revenimentos para o aço AISI D2, sendo o primeiro realizado logo após a têmpera, assim que a peça atinja a temperatura de 60°C. Entre cada revenimento, deve-se deixar a peça resfriar lentamente até a temperatura ambiente. Cada revenimento deve durar 2 horas (no mínimo) de encharque, entretanto, para peças maiores que 70 mm, deve-se calcular o tempo em função da dimensão (1 hora/polegada de espessura). A seguir o gráfico geral para diferentes temperaturas de têmpera. Para ferramentas usinadas por eletroerosão, revenir (no mínimo) 3 vezes.

Figura 1 – Curva de revenimento do aço AISI D2 passado por diferentes temperaturas de austenitização.
Fonte: [4]

Eletroerosão (EDM) do aço AISI D2

Eletroerosão é um processo de usinagem utilizado para a produção de ferramentas complexas, de alta dureza. O processo se dá através de um arco elétrico entre um eletrodo e a ferramenta, realizando a remoção do material. Isso gera temperaturas muito elevadas na peça, resultando em uma zona termicamente afetada (zona branca). Para o aço AISI D2, após a eletroerosão, é necessária revenir o AISI D2 em uma temperatura de 50°C abaixo da última temperatura de revenimento e depois remover a camada alterada pelo EDM. Caso o tratamento não seja realizado de forma adequada, a ferramenta pode apresentar microtrincas que levam ao lascamento da peça.

É indicado realizar o seguinte ciclo:

Propriedades físicas do aço AISI D2:

Temperatura (°C)	20-100	20-200	20-300	20-400
Coeficiente de dilatação térmica (10-6 m/(m.°C))	10,5	11,5	11,9	12,2

 

Temperatura (°C)	20	350	700
Condutibilidade térmica (W/(m.K))	16,7	20,5	24,2

 

Tratamento Térmico	Temperatura (°C)	Resfriamento	Dureza após o tratamento
Recozimento	830-860	Forno	Máx 250HB
Têmpera	1000-1050	Óleo, ar ou banho quente a 500-550°C	63 HRC

 

Temperatura do Revenido (°C)	100	200	300	400	500	525	550	600
Dureza (HRc)	63	61	58	58	58	60	56	50

 

Densidade	Ponto de Fusão	Módulo Elástico	Limite de escoamento
7,7 g/cm3	1421 °C	190-210 GPa	2200-1650 MPa

 

Edição: Thiago L. A. Cortiz

Revisão: Nataly Messina Pecelin

Para mais informações, contate a área técnica: engenharia@serrametal.com.br