Aço M2


As Ferramentas fabricadas com HSS (aço rápido), contam com excelentes propriedades de tenacidade e resistência à abrasão, contribuindo para uma grande confiança ao usar em finalidades como: Machos, Cossinetes, brocas, fresas, ferramentas de conformação a frio, a morno e a quente, e equipamentos de usinagem em geral. O AISI M2 conta com grande estabilidade dimensional na usinagem e no tratamento térmico. É adequado para revestimentos de superfície, em particular para PVD. O AISI M2 pode ser aplicado para cutelaria também.

Características Gerais do aço rápido AISI M2

Aços rápidos (HSS) possuem grande capacidade de resistir ao calor, contribuindo para a utilização em operações de usinagem que exigem a aplicação de grande velocidade, resistindo de maneira eficaz ao desgaste por atrito. Após o tratamento térmico, alcança a dureza desejada (Entre 56-64 HRC) para determinados tipos de trabalho, o HSS apresenta eficiência mesmo com o calor gerado durante a utilização do material. Em especial, o AISI M2 apresenta melhores propriedades mecânicas em relação aos outros aços da série M, com maior produtividade da ferramenta, se comparada aos outros aços. Efeitos como resistência ao calor em temperaturas de trabalho de 550°C são apresentadas neste aço.O AISI M2 apresenta as principais propriedades para o corte: Dureza a quente; resistência ao desgaste; Tenacidade elevada.

A tenacidade do aço rápido AISI M2 é significativa devido a distribuição de carbonetos, que é homogênea, conferindo ao AISI M2 elevada resistência a formação e propagação de trincas.

Cores do aço AISI M2

Azul-Cinza-Azul

Principais Aplicações do AISI M2:

– Ferramentas como bits e bedame;

– Ferramentas de mandrilar;

– Brocas;

– Alargadores;

– Fresas;

– Ferramentas para Roscas;

– Facas circulares;

– Extrusão a frio;

– Ferramentas de Estampagem profunda;

– Ferramentas para recalcamento a quente e a frio;

– Ferramentas para cortar madeira.

Composição química % do AISI M2

C Mn Si Cr Ni Mo W
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
0,78 1,05 0,15 0,40 0,15 0,40 0,20 0,45 0,3 0,3 4,5 5,5 5,5 6,75

 

V Cu P S
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
1,75 2,20 0,25 0,25 0,03 0,03 0,03 0,03

Normas para o AISI M2

AISI WNr. JIS DIN ASTM Villares
M2 1.3343 G4403 ISO 4957 A600 VWM2

Estado de Fornecimento do aço AISI

– Barras ø > 12,70 mm = 248 HB

– Barras ø < 12,70 mm = 290 HB

Recozimento do aço rápido AISI M2

Para realizar o recozimento do material, inicialmente ele deve ser aquecido lentamente até 820/870°C, a peça de AISI M2 deve ser mantida por 2 horas nesta temperatura. Em seguida, o resfriamento deve ocorrer dentro do forno, utilizando uma razão de 30 °C por hora, até que se atinja uma temperatura de 640 °C, e em seguida esfriar ao ar calmo.

Para recozimento isotérmico do AISI M2, deve ser aquecido até uma temperatura de 840/870°C e manter nesta temperatura por 2 horas. Em seguida esfriar até 760°C, e manter esta temperatura durante 4 horas. Após o processo, o aço pode ser esfriado ao ar.

Alívio de tensões no HSS AISI M2

Caso a usinagem houver considerável remoção de material, o aço ferramenta AISI M2 pode apresentar grandes tensões ao longo da peça. Para resolver este problema, é necessário o processo de alívio de tensões pós usinagem, com temperaturas entre 600° e 700°C. O AISI M2 deve ser mantido nesta temperatura por, no mínimo, duas horas, isso assegura a homogeneização completa do tratamento. A peça pode ser resfriada no forno ou em ar calmo.

Têmpera do Aço AISI M2

O aço AISI M2 pode ser temperado a vácuo em forno adequado ou em banho de sal, podendo alcançar uma dureza de até 65HRC. Ao se optar pela têmpera a vácuo em forno adequado, com o revenimento seguinte, implica em um aumento da vida útil do aço AISI M2 entre 15 a 20%, se comparado a outros tratamentos convencionais. Com sua composição química cromo-molibdênio-vanádio-tungstênio e cobalto, O AISI M2 apresenta ótima temperabilidade.

Ao utilizar o forno, deve-se prevenir contra a descarbonetação utilizando a solução de bórax e verificando que não ocorra a permanência ou velocidade lenta de resfriamento entre 900 °C e 1050 °C.

Banho de sal fundido: Pré-aquecimento em forno aberto ou com circulação forçada de ar até 400°C-500°C. Em seguida, colocar em banho de pré-aquecimento em temperatura de 860°C-880°C. Para peças muito grandes, pode ser realizado mais uma etapa de pré-aquecimento a temperatura de 1050°C. Por fim, colocar a peça de AISI M2 no banho de sal a uma temperatura de 1120° – 1200°C, até completar a total homogeneização.  Resfriar a peça até 60°C para, logo a seguir, revenir.

Revenimento do Aço AISI M2

O revenimento do AISI M2 deve sempre ser realizado a 560°C (1040°F), independentemente da temperatura de austenitização. Deve-se revenir três vezes, durante uma hora por polegada. A ferramenta deve ser deixada para ser resfriada à temperatura ambiente entre os revenimentos. O teor de austenita retida será inferior a 1% após este ciclo de têmpera, tratamentos sub-zero podem diminuir esse valor. O tempo de cada revenimento não pode ser inferior a 2 horas.

Figura 1 – Curva de revenimento do aço AISI M2. Os picos apresentados remetem a dureza secundária que o material apresenta. Curva obtida após tratamento térmico em corpos de prova de 20 x 20 mm2. Fonte: [5]

Curva de revenimento AISI M2  

Curva Utilização
A; B; C Brocas
D; E Estampagem/trabalho a frio
F Trabalho a quente

 

Tratamento superficial do AISI M2

É possível realizar a nitretação do AISI M2 por banho de sal, produzindo uma camada nitretada de 2-20 µm, utilizando uma temperatura de 570 °C.

É possível realizar um tratamento PVD no AISI M2 com temperatura entre 200-500 °C.

É possível realizar o tratamento de CVD no AISI M2.

Eletroerosão (EDM) do aço AISI M2

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). Sempre avisar a empresa de tratamento térmico que será realizado eletroerosão.

É indicado realizar o seguinte ciclo:

Propriedades Físicas e Mecânicas do AISI M2

Temperatura (°C) 20 400 600
Densidade (Kg/m3) 7980 7870 7805
Módulo de elasticidade (MPa) 230 000 205 000 184 000
Condutividade Térmica (W/m °C) 24 28 27
Calor específico (J/Kg °C) 420 510 600

 

Temperatura (°C) 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600
Coeficiente de expansão térmica (x10-6 por °C) 10.8 11.1 11.4 11.8 12.1 12.3

 

Edição: Thiago L. A. Cortiz

Revisão: Nataly Messina Pecelin

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