Aço SAE AISI 1095, tratamento térmico de aço de alto carbono, propriedades e dureza

Aço SAE AISI 1095, tratamento térmico de aço de alto carbono, propriedades e dureza

Aço SAE AISI 1095, aço de alto carbono 1095

Aço AISI 1095

Aço SAE AISI 1095 é um dos aços da série 10 mais utilizados, com bom desempenho e baixo custo, com tenacidade e resistência ao desgaste adequadas, mas baixa resistência à corrosão.

Aplicações de aço carbono 1095

O aço carbono AISI SAE 1095 pode ser transformado em tarugos de aço, pó de aço, que pode ser usado como aço para ferramentas, aço para lâmina, aço para molas. Os usos de aço de alto carbono 1095 incluem principalmente faca de chef, faca de cozinha, canivete, facas de corte, faca Bowie, faca de caça, lâmina raspadora, peças de desgaste, várias molas, vigas de arado, relhas de arado, lâminas raspadoras e discos de freio.

Folha de dados e especificações

Abaixo está a folha de dados e especificações do material AISI 1095, incluindo composição química, propriedades mecânicas, tratamento térmico, densidade, coeficiente de expansão térmica, condutividade térmica, limite de escoamento, dureza, etc.

Composição Química AISI SAE 1095

A tabela abaixo lista a composição química do aço carbono AISI 1095.

Composição Química AISI 1095 (%)
ASTM Tipo AISI (UNS) C Mn P (≤) S (≤)
ASTM A29/A29M 1095 (UNS G10950) 0,90-1,03 0,30-0,50 0,040 0,050

Propriedades Mecânicas AISI 1095

As propriedades mecânicas do aço SAE AISI 1095 são fornecidas na tabela abaixo.

Aço (UNS) Resistência à tração (Mpa) Força de rendimento (Mpa) Alongamento em 50 mm, % Redução de área, % Dureza (HB) Processamento, condição ou tratamento
AISI 1095 (UNS G10950) 830 460 10 25 248 Laminado a quente
680 520 10 40 197 Esferoidizado recozido estirado a frio
655 380 13 21 192 Recozido a 790 °C (1450 °F)
965 570 9 18 293 Como rolou
1015 505 9,5 14 293 Normalizado a 900 °C (1650 °F)

Tira laminada a frio usada para molas formadas a frio

  • Resistência mínima à tração (temperada), MPa (ksi): 1240-2340 (180-340);
  • Módulo de elasticidade, GPa (ksi): 210 (30.000)
  • Dureza recozida (HRB): 88

Propriedades Físicas AISI SAE 1095

Notas: 10-6/K = 10-6.K-1 = (µm/m)/°C

Coeficientes de expansão térmica linear de aço carbono 1095
Valor (10-6/K) Temperatura, °C (°F) Tratamento
ou condição
11.4 20-100 (68-212) Recozido
13,0 0-100 (32-212) Endurecido
14.6 20-650 (68-1200)
Condutividade térmica do material 1095
Valor (W/m·K) Temperatura, °C (°F)
46,7 100 (212)
Calor específico do aço de alto carbono AISI 1095
Valor (J/Kg·K) Temperatura, °C (°F)
461 20-100 (68-212)
Resistividade Elétrica do Aço AISI SAE 1095
Valor (μΩ·m) Temperatura, °C (°F)
0,18 20 (68)

Tratamento térmico de aço SAE 1095

A tabela a seguir mostra o tratamento térmico do aço 1095 e a dureza rockwell.

Temperatura de transformação

Ac 1 , Ac 3 , Ar 1 e Ar 3 aproximados de aço de alto carbono 1095
Grau AISI Transformação Temperaturas, °C (°F) Dureza Brinell HB, após resfriamento ao ar
1095 Ac1 730 (1340) 321-255
Ac3 770 (1415)
Ar3 725 (1340)
Ar1 700 (1290)
Aquecimento ou resfriamento a 28 °C (58 °F)/h
Temperatura de tratamento térmico 1095
Aço Temperatura de austenitização para endurecimento direto, °C (°F) Temperatura de normalização, °C (°F) Temperatura de recozimento total, °C (°F)
1095 790-815 (1450–1500) 845-900 (1550-1650) 790-830 (1450-1525)

Notas: A austenitização do aço 1095 é comumente usada em peças onde o endurecimento por indução é empregado, o meio de têmpera é água, salmoura ou óleo. Se a têmpera em óleo for usada, a temperatura alternativa de austenitização pode ser de 815-870 °C (1500-1600 °F).

Normalizando

A faixa de temperatura de normalização do aço 1095 é de 845-900 °C (1550-1650 °F), normalmente normalizada a 845 °C (1550 °F) e deve ser resfriada em ar parado.

Recozimento completo para pequenos forjados de aço

Temperaturas e ciclos de resfriamento recomendados para recozimento completo de pequenas peças forjadas de aço carbono
Forjamento de aço Temperatura de recozimento total, °C (°F) Ciclo de resfriamento, °C (°F) Dureza Brinell HB
1095 790-830 (1450-1525) 790 a 655 (1450-1215) 167-229

Notas: Os dados são para peças forjadas com espessura máxima de seção de 75 mm (3 pol.). Para peças com espessura máxima de 25 mm (1 pol.), o tempo em temperatura geralmente é de pelo menos 1 hora; para cada espessura adicional de 25 mm, adicionar 0,5 h. A taxa de resfriamento do forno é de 28 °C/h (50 °F/h).

Endurecimento de aço de alto carbono 1095

Aqueça a 800 °C (1475 °F). Tempere em água ou salmoura. A seção de têmpera em óleo abaixo de 4,75 mm (3/16 pol.) é usada para endurecimento. A dureza após a têmpera chega a 66 HRC. A dureza máxima pode ser ajustada para baixo por revenido.

Austêmpera

O aço 1095 com alto teor de carbono responde bem à austêmpera (endurecimento bainita). Austenitize a 800 °C (1475 °F). Tempere em banho agitado de sal fundido a 315 °C (600 °F). Segure por 2 horas e deixe esfriar ao ar.

Endurecimento Direto

Tratamentos térmicos típicos para endurecimento direto. Tempere até a dureza desejada
Aço SAE Temperatura de normalização, °C (°F) Temperatura de recozimento, °C (°F) Temperatura de endurecimento, °C (°F) Meio de têmpera
1095 845-900 (1550-1650) 760-815 (1400-1500) 855-885 (1575-1625) Água ou óleo

Notas: Estruturas esféricas são geralmente usadas para fins de processamento e devem ser resfriadas ou transformadas isotermicamente muito lentamente para produzir a estrutura desejada.

Temperamento

Durezas típicas do aço carbono 1095 após revenido por 2 horas em diferentes temperaturas
Nota Temperatura, °C (°F) Dureza Rockwell, HRC Tratamento térmico
Aço 1095 de alto carbono, teor de carbono: 0,95% 205 (400) 58 HRC Normalizado a 885 °C (1625 °F), temperado com água de 800-815 °C (1475-1550 °F); ponto de orvalho médio, 7 °C (45 °F)
260 (500) 57 HRC
315 (600) 52 HRC
370 (700) 47 HRC
425 (800) 43 HRC
480 (900) 42 HRC
540 (1000) 41 HRC
595 (1100) 40 HRC
650 (1200) 33 HRC

Forjamento

A temperatura típica de forjamento para aço carbono 1095 é 1175 °C (2150 °F).

Usinabilidade do Aço Carbono 1095

A usinabilidade do aço 1095 (esferoidizado e depois estirado a frio) é de 45% com base em uma classificação de usinabilidade de 100% para o aço 1212.

Classe equivalente de aço 1095

Aço de alto carbono AISI 1095 equivalente às normas europeias EN (Alemanha DIN EN, BSI britânica, NF francesa…), GB chinesa e JIS japonesa.

Notas:

  • DIN 17350: Aços para ferramentas, foi substituída pela EN ISO 4957.
  • GB/T 1298: Aços para ferramentas de carbono
  • JIS G4401: Aços para ferramentas de carbono
  • DIN 17222: Tiras de aço laminadas a frio para molas
Material equivalente a AISI 1095
EUA União Europeia Alemanha China Japão ISO
Padrão Nota (UNS) Padrão Nota Padrão Classe (Número do Aço) Padrão Classe (Número do Aço) Padrão Nota Padrão Nota Padrão Classe (Número do Aço)
AISI; SAE;
ASTM A29/A29M
1095 (UNS G10950) AMS 5121F, 5122F, 5132G EN ISO 4957 C105U (1.1545) DIN 17350; DIN 17222 C105W1 (1.1545); Ck101 (1.1274) GB/T 1298, GB/T 3278, GB/T 5952 T10 JIS G4401 SK105 ISO 4957 C105U (1.1545)

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