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.
Roxo-Verde-Roxo
– 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.
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 |
ASTM | Villares | JIS | AISI | W Nr. | DIN |
A 681 Tipo D2 | VD2 | SKD11 | D2 | 1.2379 | X155CrVMo12 1 |
Recozido, com dureza máxima de 250HB.
O recozimento do AISI D2 é realizado em 870-900°C.
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.
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.
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.
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:
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
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