Aço D2


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.

CURVA-DE-REVENIMENTO

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