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Prof. Carlos Alexandre dos Santos
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NÚCLEO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS METÁLICOS
AAÇÇOOSS -- CCLLAASSSSIIFFIICCAAÇÇÃÃOO 1. AÇOS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA:
AÇOS CARBONO NÃO RESSULFURADOS
QUALIDADE ABNT/SAE AISI/ASTM DIN UNI JIS BS AFNOR
1010 1010 (C10/Ck10/Cq10) (C 10) (S 10C) (045 A 10) C 12
1015 1015 (C 15/Ck 15/Cm 15/Cq 15) (C 15-C 16) (S 15C) (080 A 15) —
1018 1016/1018/1019 — — — 080 A 17 (C 20)
1020 1020 (C 20/Ck 20/Cm 20/Cq 22) (C20) (S 20C) (050 A 20) (C 20)
1022 1022 C 22/Ck 22/Cq 22) — (22 C) — —
1030 1030 (C 30/Ck 30/Cm 30) (C 30/C 31) (S 30C) 080 A 30 (XC 32)
1035 1035 (C 35/Ck 35/Cm (C 35/C 36) (S 35 C) 080 A 35 (C 35)
35/Cq 35/Cf 35)
1040 1038/1040 (C 40/Ck 40/Cm 40) (C 40/C 41) (S 40C) 080 A 40 (C 40)
1541 1541 — — (540 C/S Mn 080 A 40 (XC 42)
2H/S Mn 3M) (150 M36)
1045 1045 (C 45/Ck 45/Cm (C 45/C 46) (S 45C) 080 A 47 (C45)
45/Cq 45/Cf 45)
1050 1050 (C 50/Ck 50/Cm 50) (C50/C51/C53) (S 50 C) (080 A 52) XC50
1060 1060 (C 60/Ck 60/Cm 60) (C60/C61) (S 58 C) — —
1084 1080/1084 (C 85/85 Mn 3) — — 080 A 83 (X80)
COMPOSIÇÃO QUÍMICA ABNT/SAE/AISI/ASTM
AÇOS CARBONO NÃO RESSULFURADOS
COMPOSIÇÃO QUÍMICA (%) SAE / AISI C Mn P. Máx. S. Máx.
1005 0,06 Máx. 0,35 Máx. 0,040 0,050
1006 0,08 Máx. 0,25 - 0,40 0,040 0,050
1008 0,10 Máx. 0,30 - 0,50 0,040 0,050
1010 0,08 - 0,13 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1012 0,10 - 0,15 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1013 0,11 - 0,16 0,50 - 0,80 0,040 0,050
1015 0,13 - 0,18 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1016 0,13 - 0,18 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1017 0,15 - 0,20 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1018 0,15 - 0,20 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1019 0,14 - 0,20 0,70 - 1,00 0,030 0,035
1020 0,18 - 0,23 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1021 0,18 - 0,23 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1022 0,18 - 0,23 0,70 - 1,00 0,040 0,050
1023 0,20 - 0,25 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1025 0,22 - 0,28 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1026 0,22 - 0,28 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1029 0,25 - 0,31 0,60 - 0,90 0,040 0,050
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1030 0,28 - 0,34 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1035 0,32 - 0,38 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1037 0,31 - 0,38 0,70 - 1,00 0,030 0,035
1038 0,35 - 0,42 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1039 0,37 - 0,44 0,70 - 1,00 0,040 0,050
1040 0,37 - 0,44 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1042 0,40 - 0,47 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1043 0,40 - 0,47 0,70 - 1,00 0,040 0,050
1044 0,43 - 0,50 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1045 0,43 - 0,50 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1046 0,43 - 0,50 0,70 - 1,00 0,040 0,050
1049 0,46 - 0,53 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1050 0,48 - 0,55 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1053 0,48 - 0,55 0,70 - 1,00 0,040 0,050
1055 0,50 - 0,60 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1059 0,55 - 0,65 0,50 - 0,80 0,040 0,050
1060 0,55 - 0,65 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1064 0,60 - 0,70 0,50 - 0,80 0,040 0,050
1065 0,60 - 0,70 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1069 0,65 - 0,75 0,40 - 0,70 0,040 0,050
1070 0,65 - 0,75 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1074 0,70 - 0,80 0,50 - 0,80 0,040 0,050
1075 0,69 - 0,80 0,40 - 0,70 0,030 0,035
1078 0,72 - 0,85 0,30 - 0,60 0,040 0,050
1080 0,75 - 0,88 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1084 0,80 - 0,94 0,60 - 0,90 0,030 0,035
1085 0,80 - 0,94 0,70 - 1,00 0,030 0,035
1086 0,80 - 0,93 0,30 - 0,50 0,040 0,050
1090 0,85 - 0,98 0,60 - 0,90 0,040 0,050
1095 0,90 - 1,03 0,30 - 0,50 0,040 0,050
Boro: 0,0005 - 0,003%; Cobre: 0,20%
COMPOSIÇÃO QUÍMICA ABNT/SAE/AISI/ASTM
AÇOS CARBONO COM TEOR DE MANGANÊS ELEVADO
COMPOSIÇÃO QUÍMICA (%) SAE / AISI C Mn P. Máx. S. Máx.
1522 0,18 - 0,24 1,10 - 1,40 0,030 0,050
1524 0,19 - 0,25 1,35 - 1,65 0,030 0,050
1526 0,22 - 0,29 1,10 - 1,40 0,030 0,050
1527 0,22 - 0,29 1,20 - 1,50 0,040 0,050
1541 0,36 - 0,44 1,35 - 1,65 0,030 0,050
1548 0,44 - 0,52 1,10 - 1,40 0,030 0,050
1552 0,47 - 0,55 1,20 - 1,50 0,030 0,050
1566 0,60 - 0,71 0,85 - 1,15 0,030 0,050
Boro: 0,0005 - 0,003%
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– AÇOS DE USINAGEM FÁCIL
QUALIDADE ABNT/SAE AISI/ASTM DIN UNI JIS BS AFNOR
9S Mn 28 (1213) 9S Mn 28 CF 9 S Mn 28 SUM 22 (230 M 07) (S 250)
9S Mn 36 (1215) 9S Mn 36 CF 9 S Mn 36 SUM 23 (240 M 07) (S 300)
1117 1117 — — SUM 31 — —
1137 1137 — CF 35 S Mn 10 SUM 41 — 35 MF6
1140 1140 (35 S 20) — — (212 M 36) 35 MF6
1141 1141 — — SUM 42 — —
1151 1151 — — — — —
COMPOSIÇÃO QUÍMICA ABNT/SAE/AISI/ASTM
AÇOS CARBONO RESSULFURADOS (USINAGEM FÁCIL)
COMPOSIÇÃO QUÍMICA (%) SAE / AISI
C Mn P. Máx. S.
1117 0,14 - 0,20 1,00 - 1,30 0,030 0,08 - 0,13
1118 0,14 - 0,20 1,30 - 1,60 0,030 0,08 - 0,13
1137 0,32 - 0,39 1,35 - 1,65 0,030 0,08 - 0,13
1140 0,37 - 0,44 0,70 - 1,00 0,030 0,08 - 0,13
1141 0,37 - 0,45 1,35 - 1,65 0,030 0,08 - 0,13
1144 0,40 - 0,48 1,35 - 1,65 0,030 0,24 - 0,33
1146 0,42 - 0,49 0,70 - 1,00 0,030 0,08 - 0,13
COMPOSIÇÃO QUÍMICA ABNT/SAE/AISI/ASTM AÇOS CARBONO RESSULFURADOS E REFOSFORADOS (USINAGEM FÁCIL)
COMPOSIÇÃO QUÍMICA (%) SAE / AISI
C. MÁX. Mn P S Pb
1212 0,13 0,70 - 1,00 0,07 - 0,12 0,16 - 023 —
1213 0,13 0,70 - 1,00 0,07 - 0,12 0,24 - 0,33 —
1215 0,09 0,75 - 1,05 0,04 - 0,09 0,26 - 0,35 —
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AÇOS LIGADOS PARA BENEFICIAMENTO
QUALIDADE ABNT/SAE AISI/ASTM DIN UNI JIS BS AFNOR
1330 1330 (30 Mn 5) — (S C Mn2) (120 M 36) — 4037 4037 — — — (605 A 37) —
41 Cr 4 5140 41 Cr 4 41 Cr 4 S Cr 4 (530 H 40) 42 C 4 4130 4130 (30 Cr Mo 4) (30 Cr Mo 4) SCM 2 (708 A30) (30 CD 4) 4140 4140 (42 Cr Mo 4) (42 Cr Mo 4) (SCM 4) (708M 40) (42 CD 4) 4142 4142 41CrMo4 41CrMo4 (SCM440) (708 A 42) (42CD 4) 4150 4150 (50CrMo4) — (SCM445) (708 A 47) —
42CrMo4 (4140) 42CrMo4 42CrMo4 (SCM44) 708 M 40 42 CD 4 4340 4340 (40CrNiMo6) — (SNCM8) (817M40) (35NCD6) 5135 5135 (34 Cr 4) (38 Cr 4) (S Cr 3) (530 A 36) (38 C4) 5140 5140 (41 Cr 4) (41 Cr 4) (S Cr 4) (530 M 40) (42 C 4) 5160 5160 — — — 527 A 60 — 6150 6150 50 Cr V 4 50 Cr V 4 (SUP 10) 735 A 50 (50 C V 4) 8630 8630 (30NiCrMo22) — — — (30N CD 2) 8640 8640 (40NiCrMo22) (40NiCrMo22) (SNCN6) — 40NCD2TS 8645 8645 — — (SNCN 7) — — 8650 8650 — — — — —
Dá-se o nome de aços ferramenta ao conjunto de aços utilizados na fabricação de
ferramentas de uso industrial, sejam elas manuais ou mecânicas. São aços de alta qualidade,
produzidos sob severas tolerâncias de composição química e propriedades físicas.
Os primeiros aços ferramenta foram aços carbono comuns mas, do início do ano 1868 até
bem recentemente no século XX, muitos aços ferramenta complexos, altamente ligados, foram
desenvolvidos. Esses aços que contêm, entre outros elementos, relativamente grandes
quantidades de tungstênio, molibdênio, vanádio e cromo, possibilitam atender as crescentes
exigências de severidade no serviço, obter grande controle dimensional e isenção de trincas
durante o tratamento térmico.
O desempenho de uma ferramenta industrial depende basicamente de:
- um projeto correto;
- grau de precisão adotado na execução;
- uma judiciosa seleção do aço;
- apropriada aplicação de tratamento térmico.
A ferramenta executada com observância dos quatro pontos acima terá desempenho
satisfatório em serviço. Os aços-ferramenta sob o ponto de vista de aplicação podem ser
classificados em: - AÇOS PARA TRABALHO A FRIO
- AÇOS PRATA
- AÇOS PARA MOLDES
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- AÇOS PARA TRABALHO A QUENTE
- AÇOS PARA TRABALHO A FRIO E A QUENTE
- AÇOS RESISTENTES AO CHOQUE
A seleção de um aço para ferramenta resulta do cotejo entre as condições de trabalho a
que a ferramenta estará sujeita e as propriedades do Aço escolhido. O método de seleção a
seguir exposto baseia-se nas propriedades mais comumente exigidas dos aços para ferramentas,
quais sejam: - resistência ao amolecimento pelo calor;
- indeformabilidade na têmpera;
- resistência ao desgaste (à abrasão);
- resistência ao choque;
- resposta à têmpera;
- usinabilidade;
- tenacidade;
- resistência à trinca;
- resistência à descarbonetação;
- facilidade de polimento.
Sob esse enfoque os aços ferramenta foram distribuídos em um quadro com 12 grupos,
guardando os componentes do mesmo grupo uma certa semelhança de propriedades e
empregos. A organização do quadro obedeceu a duas hipóteses, a saber:
1ª. hipótese: as ferramentas usadas na indústria podem ser agrupadas em quatro tipos
básicos: A - ferramentas de máxima resistência à abrasão;
B - ferramentas de corte em geral (média resistência à abrasão);
C - matrizes em geral (baixa resistência à abrasão);
D - ferramentas resistentes ao choque.
2ª. hipótese: Cada um dos quatro grupos de ferramentas criados pela primeira hipótese
subdivide-se em 3 outros grupos:
a - ferramentas em que a deformação na têmpera é fator secundário (trabalho a frio);
b - ferramentas em que a deformação na têmpera é fator importante (trabalho frio);
c - ferramentas em que a resistência ao amolecimento pelo calor e a deformação na têmpera são
fatores importantes (trabalho a quente).
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Considerando então as duas entradas admissíveis no quadro, será possível localizar o
grupo de aços que poderá satisfazer aos requisitos da ferramenta pretendida. A seleção do aço,
no grupo, dependerá finalmente, das particularidades de emprego de cada um.
EXEMPLO: Escolher um aço para a confecção de uma ferramenta para corte de metal
relativamente duro, a frio, por cizalhamento (tesoura) e para grandes lotes de peças.
- o corte de materiais duros e em grandes quantidades exige o uso de aços de grande resistência
à abrasão, condição que obriga a entrar na primeira fila do quadro;
- as tesouras para corte de metais, por serem peças longas e delgadas, exigem baixa deformação
na têmpera, evitando-se empenamentos excessivos. Fica definida assim a segunda coluna do
quadro;
- as duas condições acima nos levam ao grupo de aços: A2, D2 e D6; são as qualidades que
poderão satisfazer os requisitos da ferramenta procurada;
- a seleção final é feita após avaliação das propriedades de cada tipo entre si e seu ajustamento à
situação de trabalho, inclusive o aspecto econômico.
AÇOS FERRAMENTA E RÁPIDOS:
Equivalência QUALIDADE
VILLARES ABNT AISI DIN W.Nr JIS SIS D 2 (VD-2) D2 D2 (1.2379) (SKD 11) (2310)
D 6 (VC-131) D6 (D6) 1.2436 — (2312)
A 2 — A2 A2 (1.2363) SKD 12 (2260)
S 1 (VW-3) S1 S1 (1.2542) (SKS 41) 2710
P 20 (VP-20A) (P20) (P20) — — —
2714 (VMO) (C2) (6F3) 1.2714 — —
2721 (VCO) (L10) — 1.2721 — (2550)
H 13 VH-13 H13 H13 (1.2344) SKD 61 2242
H 12 VPCW H12 H12 (1.2606) SKD 62 —
H 20 — — H 20 — — —
2345 — — — 1.2345 — —
2067 — (52100) (E 52100) 1.2067 SUJ 2 —
2516 VW-1 — (F1) 1.2516 — —
OBSERVAÇÕES: A - Equivalências aproximadas são indicadas entre parênteses. B - Quando a equivalência se verifica em apenas uma das normas ABNT/SAE/AISI/ASTM, a mesma é salientada na coluna respectiva. C - Os aços constantes das tabelas apresentadas referem-se às utilizações mais comuns constituindo parte de nossa linha de fabricação. Outras qualidades ou variantes são fabricadas mediante consulta.