Aço Ferramenta Desmistificado: Composição, Fabricação e Aplicações Industriais

Aço ferramenta é tipo de aço de liga de carbono. Como nome sugere, usado para fabricar, modificar ou reparar ferramentas manuais ou matrizes de máquina. Notáveis por dureza, resistência à abrasão e deformação. Mantêm fio de corte em altíssimas temperaturas, por isso usados na conformação de outros materiais através de corte, prensagem, cunhagem ou extrusão. Resistência à abrasão empresta uso na produção de moldes de injeção.

Grupos de Aço Ferramenta

Categorizados em seis grupos. Escolha depende de fatores: força, tenacidade, dureza superficial, resistência a choque, temperatura de trabalho, custo. Seis grupos: endurecimento em água, trabalho a frio, resistente a choque, alta velocidade, trabalho a quente e propósito especial.

Como o Aço Ferramenta é Fabricado?

Fabricação ocorre em condições controladas para qualidade requerida. Teor de carbono entre 0,5% e 1,5%. Processo introduz elementos de liga que formam carbonetos, comumente tungstênio, cromo, vanádio e molibdênio.

Fusão Primária

Feito de ~75% sucata - mistura de sucata de usina e comprada. Crucial evitar contaminação, especialmente de metais que não oxidam como níquel, cobalto, cobre. Maioria da produção via Forno a Arco Elétrico (EAF).

Duas etapas: Sucata fundida rapidamente no forno. Metal quente transferido para panela ou vaso conversor para refino. Processo conhecido como refino secundário, permite grande eficiência e processamento de grandes volumes.

Metal refinado transferido para estação de fundição e vertido em lingotes. Lingotes geralmente recozidos (aquecidos e resfriados lentamente) para prevenir trincas.

Fusão por Escória Eletro (ESR)

Refino ou refusão por escória eletro (ESR) é processo progressivo para produzir lingotes com superfícies lisas, sem tubos (furos) ou porosidade (imperfeições). Lingotes ESR dão melhor trabalhabilidade a quente, melhores rendimentos, maior limpeza, melhor ductilidade transversal e propriedades de fadiga.

Desbaste Primário

Método para aços ferramenta emprega prensa hidráulica de matriz aberta ou máquina de forjamento rotativo. Processos versáteis produzem comprimentos de 6 a 13 m em quadrados, retângulos, ocos ou seções transversais escalonadas. Produto final alta qualidade, poucas trincas, dobras ou costuras, alto grau de retidão.

Laminação

Na fabricação moderna, até 26 laminadores em fila. Metal aquecido via forno a gás, forno walking-beam ou indução de alta potência. Aquecimento rápido previne descarburização (perda de carbono). Processo automatizado por computadores, dispositivos medem tolerância de diâmetro e qualidade superficial. Bobina de chapa produzida em menos de 12 minutos.