Este aço AISI (420) é um aço inoxidável ao crómio, obtido pelo processo E.S.R. (iniciais da denominação inglesa, Electro-Slag-Remelting), cuja finalidade principal é a obtenção de um aço de grande pureza e homogeneidade que possibilite um polimento de excelente qualidade.É caracterizado por:
- Excelente polimento
- Boa resistência à corrosão
- Boa maquinabilidade
- Boa estabilidade dimensional na têmpera
0.38% |
<1.10% |
<1.10% |
13.6% |
0.3% |
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A microestrutura do AISI (420) (E.S.R.) temperado a 1025ºC (1880ºF) e revenido duas vezes para uma dureza de 53 HRC, é constituído por carbonetos, martensite revenida e aproximadamente 7% de austenite residual.
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| Ampliação 800× |
APLICAÇÕES
O excelente polimento oferecido pelo aço AISI (420), torna-o aconselhado nos casos em que se exige um alto grau de polimento, como é o caso dos moldes para lentes e outros objectos ópticos.
O AISI (420) tem boas qualidades anti-corrosivas, sendo aconselhado nos casos de ferramentas sujeitas a condições corrosivas moderadas, como no caso de moldes com canais estreitos de refrigeração para moldação de plásticos corrosivos e moldes a trabalhar em atmosferas húmidas.
| Moldes de Injecção | |
| Moldes de Compressão | |
| Moldes pré-tratados | |
| Nota: Moldes para vidro |
PROPRIEDADES
Dados Físicos (Temperado e Revenido a uma dureza 50 HRC)
Tensão de ruptura
| (Valores aproximados com amostras colhidas de varão de Ø25mm e temperados em óleo a 1025±10ºC, revenidos duas vezes para a dureza indicada) | ||||
Resistência ao Choque
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| Gráfico da resistência ao choque em função da temperatura de revenido |
Resistência à corrosão
O Aço AISI 420 (E.S.R.), não é atacado por agentes corrosivos fracos, tais como a água, o vapor da água, ácidos orgânicos débeis, soluções diluídas de nitratos, carbonatos e outros sais.
As ferramentas executadas com este aço não resistente à corrosão atmosférica durante o armazenamento, têm uma boa resistência aos depósitos ferruginosos nos canais de água e ao ataque de plásticos corrosivos em condições normais de produção.
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| As amostras foram expostas durante 4 horas a água acidulada (PH 2.2). |
Um resultado idêntico foi obtido com a exposição das amostras numa solução salina fraca (NaCl).
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| Influência da temperatura de revenido na resistência à corrosão |
Através deste gráfico, nota-se que o aço AISI 420 (E.S.R.) apresenta a melhor resistência à corrosão quando revenido a cerca de 250ºC e polido com acabamento de espelho.
Maquinagem
Com o aço temperado e revenido para 280HB – 320HB
K20 |
K10 |
K10 |
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Com o aço no estado de Recozido
Soldadura
A soldadura de um aço para ferramentas deve ser evitado sempre que possível, pois o risco de fractura é grande.
Quando for necessário a reparação por soldadura devem ser consultadas as indicações que serão apresentadas no Anexo1.
Tratamento térmico
Apenas vamos transcrever os valores obtidos para os diversos tratamentos para o aço AISI (420) E.S.R.
Nota: Este tema será tratado no capítulo 4.0 deste sub-produto
Recozimento
Proteger o aço e aquecê-lo até 780ºC. Arrefecer até 650ºC à velocidade de 10ºC/h, podendo prosseguir o arrefecimento ao ar calmo.
Redução de tensões
Após o desbaste bruto, as ferramentas devem ser aquecidas durante 2 horas a 650ºC. Arrefecer no forno até 500ºC, podendo prosseguir o arrefecimento ao ar calmo.
Têmpera
- Pré-aquecimento: 600 – 850ºC
- Austenitização: normalmente 1025ºC
- Amplitude de temperatura para têmpera: 980-1050ºC
A protecção contra a descarbonação e oxidação durante a têmpera, é conseguida por:
- Vácuo
- Atmosfera protectora de gás endotérmico
- Banho de sais neutros
- Empacotamento em folha inoxodável
Meios de arrefecimento:
- Ar calmo ou jacto de ar seco
- Banho de sais a 200-550ºC deixando estabilizar e prosseguindo o arrefecimento ao ar (Martêmpera).
- Óleo
Nota: Revenir, após têmpera com as peças ainda quentes (70-100ºC)
Dureza, Tamanho de Grão e Austenite Residual
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| Dureza, tamanho de grão e austenite residual, em função da temperatura de austenitização |
Revenido
- Escolher a temperatura no gráfico de revenido de acordo com a dureza requerida;
- Ter em conta que a dureza também varia em função do tempo de permanência;
- Temperatura mínima de revenido 180ºC durante 1 hora.
- Deve fazer-se um segundo revenido após arrefecimento total.
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| Gráfico de revenido |
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| Efeito do tempo de revenido na dureza final |
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| Dureza em função da espessura |
Variações dimensionais (na têmpera) – Exemplo: Barra de 100 x 100 x 25 mm
Variações dimensionais (no revenido)
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| Variações dimensionais no revenido |
Nota: devem adicionar-se as variações dimensionais da têmpera à do revenido.
Nitruração
A nitruração origina uma superfície relativamente dura, bastante resistente ao desgaste e à erosão. A nitruração no AISI 420, reduz a resistência à corrosão, não sendo por isso aconselhada.
Texturização (Photo Etching)
O aço AISI (420), devido ao processo de obtenção (E.S.R.), apresenta uma grande homogeneidade estrutural com reduzidos teores de enxofre o que o torna particularmente aconselhado para Photo Etching.
Em virtude de este aço resistir a ácidos fracos, são necessárias temperaturas mais altas e tempos mais longos que nos aços convencionais.
Nota: No Anexo 3, serão dadas mais informações sobre a Texturização.
Cromagem Dura
Este aço, pode ser cromado-duro. Após este tratamento, recomenda-se um revenido de 180ºC durante 4 horas, para reduzir a fragilidade provocada pelo hidrogénio. Revenir imediatamente após cromagem.
Rectificação
Devem seguir-se Técnicas correctas de rectificação tendo em atenção que as ferramentas sujeitas a revenidos baixos, são muito sensíveis à rectificação, podendo fissurar facilmente. Recomenda-se:
- mós apropriadas;
- jacto de refrigerante abundante e bem dirigido;
- velocidades periféricas adequadas.
Polimento
O aço AISI (420) no estado de Temperado e Revenido, permite como já foi dito, um excelente polimento.
No Anexo 4 serão dadas informações mais detalhadas sobre o Polimento.
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| Molde de lentes, com grande exigência de polimento, fabricado Aço AISI (420) |