Propriedades, composição, tratamento térmico do aço ferramenta W1

Propriedades, composição, tratamento térmico do aço ferramenta W1

Aço ferramenta AISI W1 (UNS T72301)

O aço AISI W1 é um aço para ferramentas de endurecimento em água, que possui alta dureza e resistência ao desgaste após têmpera e revenido, mas baixa dureza a quente, baixa temperabilidade, baixa plasticidade e resistência.

Propriedades do aço W1

As folhas de dados a seguir resumem as propriedades do aço W1, como composição química, propriedades físicas e mecânicas, etc.

Composição química

Composição Química W1,%
Padrão AISI (UNS) C Si Mn P, ≤ S, ≤ Cr, ≤ Mo V, ≤ C Cu Não
ASTM A686 W1 (T72301) 0,70-1,50 0,10-0,40 0,10-0,40 0,030 0,030 0,15 0,10 0,10 0,15 0,20 0,20

Nota: As faixas de carbono especificadas são designadas por números de sufixo.

Sufixo Faixa de carbono, %
8 0,80-0,90
8,5 0,85-0,95
9 0,90-1,00
9,5 0,95-1,05
10 1h00-1h10
10,5 1,05-1,15
11 1.10-1.20
11,5 1,15-1,25

Propriedades físicas

As propriedades físicas do metal W1, como densidade, capacidade térmica específica e propriedades térmicas, módulo de elasticidade são fornecidas na tabela abaixo.

Propriedades físicas Métrica Imperial
Densidade 7,84g/cm3 0,282 lb/pol3
Capacidade térmica específica 460 J/kg·K 0,11 Btu/lb·°F
Módulo elástico (Módulo de elasticidade) 205 GPa 29,7 x 106 psi
Condutividade térmica 48,3 W/m·K (95 °C) 27,9 Btu/ft·h·°F (200 °F)
33,0 W/m·K (260 °C) 24,0 Btu/ft·h·°F (500 °F)
38,1 W/m·K (400 °C) 22,0 Btu/ft·h·°F (750 °F)
34,6 W/m·K (540 °C) 20,0 Btu/ft·h·°F (1000 °F)
29,4 W/m·K (675 °C) 17,0 Btu/ft·h·°F (1250 °F)
24,2 W/m·K (815°C) 14,0 Btu/ft·h·°F (1500 °F)
Coeficiente de expansão térmica (CTE) 10,4 μm/m·K (20-100 °C) 5,76 μin./pol.°F (70-200 °F)
11,0 μm/m·K (20-200 °C) 6,13 μin./pol.°F (70-400 °F)
13,1 μm/m·K (20-425 °C) 7,28 μin./in.°F (70-800 °F)
13,8 μm/m·K (20-500 °C) 7,64 μin./pol.°F (70-930 °F)
14,2 μm/m·K (20-600 °C) 7,90 μin./in.°F (70-1110 °F)

Tratamento térmico de aço W1

O tratamento térmico do aço W1, como normalização, recozimento, endurecimento e revenimento, são:

Temperaturas de normalização e recozimento

  • Normalização: 790-925 °C (1450-1700 °F), a temperatura varia com o teor de carbono: 0,60-0,75 C, 815 °C (1500 °F); 0,75-0,90°C, 790°C (1450°F); 0,90-1,10 C, 870°C (1600°F); 1,10-1,40 C, 870-925 °C (1600-1700 °F). O tempo mantido na temperatura varia de 15 minutos para seções pequenas a 1 hora para seções grandes. O resfriamento é realizado em ar parado. A normalização não deve ser confundida com recozimento a baixa temperatura.
  • Recozimento: 740-790 °C (1360-1450 °F), a temperatura varia com o teor de carbono: 0,60-0,90 C, 740-790 °C (1360-1450 °F); 0,90-1,40 C, 760-790 °C (1400-1450 °F). O limite superior da faixa deve ser utilizado para seções grandes e o limite inferior para seções menores. O tempo mantido na temperatura varia de 1 hora para seções leves a 4 horas para seções pesadas e grandes cargas de forno de aço de alta liga.
  • Taxa de resfriamento: ≤ 22 °C/h (40 °F/h)
  • Dureza Brinell recozida: 156-201 HB.

Endurecimento e Revenimento

  • Taxa de aquecimento: Lentamente
  • Endurecimento
    • Temperatura de pré-aquecimento 565-650 °C (1050-1200 °F), recomendada para ferramentas grandes e ferramentas com seções complexas.
    • Temperatura de endurecimento 760-815 °C (1400-1550 °F)
  • Tempo à temperatura: 10-30 minutos.
  • Meio de têmpera: salmoura ou óleo
  • Temperatura de têmpera: 175-345 °C (350-650 °F)
  • Dureza Rockwell C temperada aproximada: 50-64 HRC.

Aplicações do aço ferramenta W1

O aço para ferramentas W1 é adequado para ferramentas de cabeçote a frio, golpe, cunhagem e gravação; ferramentas de perfuração, ferramentas para trabalhar madeira, como fresas, escareadores; ferramentas de corte de metal duro, como machos e alargadores; peças de máquinas resistentes ao desgaste.

Material equivalente em aço AISI W1

O material equivalente ao aço AISI W1 está listado na tabela abaixo, incluindo os padrões europeu EN, ISO, DIN alemão, GB chinês e JIS japonês, etc.

Material equivalente em aço AISI W1
EUA União Europeia ISO Alemanha Japão China Austrália Índia Rússia Coréia
Padrão Aço (UNS) Padrão Nome do Aço (Número do Material) Padrão Designação Padrão Nome do Aço (Número do Material) Padrão Grau de aço Padrão Grau de aço Padrão Nota Padrão Nota Padrão Nota Padrão Nota
AISI, SAE;
ASTM A681
W1-7;
W1-8;
W1-8,5;
W1-9;
W1-9,5;
W1-10;
W1-10,5;
W1-11;
W1-11.5 (T72301)
EN ISO 4957 C70U (1.1520);
C80U (1.1525);
C90U (1.1535);
C105 (1,1545);
C120U (1.1555)
ISO 4957 C70U;
C80U;
C90U;
C105;
C120U
DIN EN ISO 4957;
DIN 17350
C70U (1.1520);
C80U (1.1525);
C90U (1.1535);
C105 (1,1545);
C120U (1.1555);
C80W2 (designação antiga)
JIS G4401 SK70;
SK75 (SK6);
SK80;
SK85 (SK5);
SK90;
SK95 (SK4);
SK105 (SK3);
SK120 (SK2)
GB/T 1298 T7;
T8;
T8Mn;
T9;
T10;
T11;
T12;
T13

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