Usinagem de Precisão: Graus Essenciais de Aço para CNC Swiss e Torneamento

O aço é um dos materiais mais comumente utilizados na usinagem CNC Swiss e no torneamento CNC. O elemento principal do aço é o ferro (proveniente de minério de ferro), extraído em mais de 50 países ao redor do mundo. Atualmente, a maior parte do minério de ferro mundial (mais de 75%) provém da Austrália, Brasil, China, Índia, Rússia, África do Sul e Ucrânia (em ordem decrescente de volume). A Austrália produz 50% a mais que qualquer outro país do mundo (embora em um momento a China detivesse essa distinção).

A combinação do minério de ferro com uma variedade de outros elementos em quantidades variadas cria diversos tipos de aço que produzem metal com uma ampla gama de propriedades físicas para atender a requisitos em uma grande variedade de aplicações.

Os materiais adicionados alteram as propriedades do aço (como flexibilidade, resistência, conformabilidade e temperabilidade). Em geral, elementos de liga são adicionados em porcentagens menores (menos de 5%) para aumentar resistência ou temperabilidade, ou em porcentagens maiores (acima de 5%) para alcançar propriedades especiais, como resistência à corrosão ou estabilidade em temperaturas extremas.

Embora existam bem mais de 1000 variações diferentes de composições de aço, para nós na indústria de usinagem de precisão (ou para aqueles que precisam de componentes metálicos usinados), os aços podem ser agrupados em 4 categorias básicas. Do ponto de vista de usinagem, o grau de dificuldade aumenta à medida que se avança para a próxima categoria. Na Pioneer Service, a maior parte da usinagem que realizamos está nas três primeiras categorias, com alguns projetos na última categoria.

1. Aços Carbono: esta variedade inclui composições com até 2-3% de carbono. Existem aços de baixo, médio e alto carbono nesta categoria. Quanto maior a % de carbono, maior a dureza e resistência. Os aços desta categoria são geralmente fáceis de usinar (embora se tornem mais difíceis à medida que a porcentagem de carbono aumenta). Aços desta categoria frequentemente requerem tratamento térmico após a usinagem para reduzir corrosão/intemperismo. Quase 90% da produção de aço se enquadra na categoria de aço carbono.
   • Graus de exemplo de aços carbono**:
     • Baixo: 1010, 1018
     • Médio: 1030 e 1040
     • Alto: 1080
2. Aços Liga: criados pela adição de quantidades variadas de elementos adicionais ao aço carbono. Produzem aço com características físicas adicionais não encontradas no aço carbono comum. Geralmente, busca-se maior dureza, resistência à corrosão e resistência. Uma ampla variedade de elementos pode ser adicionada para alcançar uma gama de características melhoradas, incluindo:
   1. Manganês, silício, níquel e cobre aumentam a resistência.
   2. Cromo, vanádio, molibdênio e tungstênio melhoram a aparência.
   3. Níquel e cobre melhoram a resistência à corrosão.
   4. Molibdênio ajuda a resistir à fragilização.
   5. Zircônio, cério e cálcio aumentam a tenacidade.
   6. Chumbo, bismuto, selênio e telúrio aumentam a usinabilidade.
      • Exemplos de Aços Liga incluem**: 4130, 4140 e 4340
3. Aços Inoxidáveis: o cromo é o elemento principal adicionado à composição (até 10-20%). Usado principalmente para aparência visual (pense em "acabamento cromado") e resistência à ferrugem. É um material mais caro inicialmente e mais difícil de usinar.
   • Graus de exemplo de Aço Inoxidável**: 303, 304 e 316
4. Aços Ferramenta: este grupo de aços carbono e ligas recebe o nome porque são mais frequentemente usados para fabricar ferramentas de corte e conformação de outros materiais. Tecnicamente, existem 6 categorias de aços ferramenta: endurecidos a água, endurecidos a ar, resistentes a choque, alta velocidade, trabalho a quente e compra especial – cada um com propriedades que permitem cortar, prensar, extrudar e cunhar outros metais e materiais. Aços Ferramenta são geralmente classificados pela AISI com um sistema Letra Número (XX). A Pioneer Service realiza pouca usinagem de aço ferramenta, mas quando o faz, geralmente é material de trabalho a frio (e geralmente ligas médias endurecidas a ar como A582, A286, A277). Aços ferramenta são extremamente difíceis de usinar.

**Sistema de numeração de aço criado pelo American Iron & Steel Institute (AISI)

A AISI criou um sistema de numeração usando 4 dígitos para identificar a composição do aço:

1. Primeiro Dígito
   • 1XXX Qualquer aço que comece com 1 é aço carbono
     • 10XX = aço carbono simples (com menos de 1% Mn)
     • 11XX = aço carbono ressulfurado
     • 12XX = aço carbono ressulfurado e refosforado
     • 15XX = não ressulfurado e alto manganês (até 1.65%)
   • 2XXX = aços níquel
   • 3XXX = aços níquel-cromo
   • 4XXX = aços molibdênio
   • 5XXX = aços cromo
2. Segundo Dígito: Geralmente indica a concentração do elemento principal (ex: 1=1%, etc)
3. Últimos Dois Dígitos: Indicam a concentração de carbono (ex: 18 = 0.18% carbono)

Para ver algumas das muitas peças que a Pioneer Service fabricou a partir de aço carbono, aço liga ou aço inoxidável, confira nossa Galeria de Produtos no site: PioneerServiceInc.com/gallery/. Lá você pode filtrar por material para ver uma variedade de formas, características e tamanhos de componentes usados por clientes em diversos setores.

Para discutir um projeto de componente de aço que você precisa usinar com precisão, entre em contato com a equipe da Pioneer Service hoje!