Aço ferramenta AISI O1
O aço para ferramentas AISI O1 é um aço para ferramentas para trabalho a frio do tipo baixa liga, contendo manganês, cromo e tungstênio, que deve ser endurecido por têmpera em óleo. É de longe o aço para ferramentas mais utilizado e é produzido por quase todas as siderúrgicas. Possui alta estabilidade dimensional durante o tratamento térmico com endurecimento relativamente superficial. É muito seguro no endurecimento até atingir a dureza desejada.
Propriedades do aço ferramenta O1
A densidade do aço 01 é 7,85 g/cm3 (0,283 lb/in3); A dureza Rockwell C é 50 HRC; Resistência à tração final 1690 MPa (245 ksi), Resistência ao escoamento 1500 MPa (218 ksi), com base em óleo temperado a 800°C, revenido a 425°C.
Composição química
A composição do aço O1 está listada na tabela abaixo.
| Composição química, % | |||||||||
| Padrão | AISI | C | Si, ≤ | Mn | P, ≤ | S, ≤ | Cr | C | V, ≤ |
| ASTM A681 | O1 | 0,85-1,00 | 0,10-0,50 | 1h00-1h40 | 0,030 | 0,030 | 0,40-0,70 | 0,40-0,60 | 0,3 |
Propriedades físicas
| Propriedades físicas do aço O1 | Métrica | Imperial |
| Densidade | 7,85g/cm3 | 0,283 lb/pol3 |
| Capacidade térmica específica | 460 J/kg·K a 20 °C | 0,11 Btu/lb·°F a 68 °F |
| Módulo elástico (Módulo de elasticidade) | 193 GPa | 28×106 psi |
| 186 GPa a 190°C | 27×106 psi a 375 °F | |
| 172 GPa a 400°C | 25×106 psi a 750 °F | |
| Condutividade térmica | 32,0 W/m·K a 20 °C | 18,5 Btu/ft·h·°F a 68 °F |
| 33,0 W/m·K a 190 °C | 19,1 Btu/ft·h·°F a 375 °F | |
| 34,0 W/m·K a 400 °C | 19,7 Btu/ft·h·°F a 750 °F | |
| Coeficiente de expansão térmica (CTE) | 10,6 μm/m a 20-260 °C | 5,9 μin./in.°F a 70-500 °F |
| 12,8 μm/m a 20-425 °C | 7,1 μin./in.°F a 70-800 °F | |
| 14,0 μm/m a 40-540 °C | 7,8 μin./in.°F a 100-1000 °F | |
| 14,4 μm/m a 40-650 °C | 8,0 μin./in.°F a 100-1200 °F |
Tratamento térmico de aço ferramenta AISI O1
O tratamento térmico do aço para ferramentas O1 está listado abaixo.
01 Requisitos de tratamento térmico de aço ferramenta de acordo com ASTM A681
- Temperatura de pré-aquecimento do aço ferramenta AISI 01: 1200 ±25°F (649 ±14°C)
- Temperatura de austenitização: Banho de sal, 788 ±5,6°C (1450 ±10°F); Fornos de atmosfera controlada, 1475 °F (802 °C).
- Tempo de austenitização: 5-15 minutos. Caso as amostras sejam austenitizadas em sal, as amostras deverão permanecer na temperatura de austenitização pelo tempo mínimo indicado; Se for utilizado um forno de atmosfera controlada, a amostra deverá ser mantida na temperatura de austenitização por 5 a 15 minutos. O tempo à temperatura é o tempo após a amostra atingir a temperatura de austenitização.
- Meio de têmpera: óleo
- Temperatura de têmpera: 400 °F (204 °C), deve ter uma única têmpera de 2 horas
- Dureza Mínima: 59 HRC, quando utilizados os parâmetros de tratamento térmico estipulados acima.
Temperaturas de normalização e recozimento
- Temperatura de tratamento de normalização do aço ferramenta O1: 870 °C (1600 °F), o tempo de manutenção na temperatura varia de 15 minutos para seções pequenas a 1 hora para tamanhos maiores. O resfriamento é feito em ar parado.
- Recozimento: 760-790 °C (1400-1450 °F), o limite superior da faixa deve ser usado 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: 183-212 HB.
Endurecimento e Revenimento
- Taxa de aquecimento: Lentamente
- Endurecimento: Temperatura de pré-aquecimento 650 °C (1200 °F); Temperatura de endurecimento 790-815 °C (1450-1500 °F)
- Tempo em temperatura: 10-30 minutos
- Meio de têmpera: Óleo
- Dureza Rockwell C temperada, 63-65 HRC
- Temperatura de têmpera: 175-260 °C (350-500 °F)
- Dureza Rockwell C temperada aproximada: 57-63 HRC
Características de processamento e serviço
Endurecimento e revenimento
- Resistência à descarbonetação: Alta
- Resposta de endurecimento: Médio
- Quantidade de distorção: Muito baixa
- Resistência à fissuração: Muito alta
- Dureza Rockwell C aproximada: 57-63 HRC (Após revenido na faixa de temperatura normalmente recomendada para este aço.)
Fabricação e Serviço
- Usinabilidade: Alta
- Resistência: Média
- Resistência ao amolecimento: Baixa
- Resistência ao desgaste: Médio
Faixa usual de potencial de carbono da atmosfera endotérmica
Temperatura do forno: 800 °C (1475 °F)
Faixa normal de potencial de carbono: 0,75-0,85
Mudanças Dimensionais Típicas
Mudanças dimensionais típicas em endurecimento e revenimento
| Aço ferramenta | Temperatura de endurecimento, °C (°F) | Meio de têmpera | Alteração total nas dimensões lineares, % após têmpera | Alteração total nas dimensões lineares, %, após revenido à temperatura, °C (°F) | ||
| AISI (UNS) | 150 (300) | 205 (400) | 260 (500) | |||
| O1 (T31501) | 815 (1500) | Óleo | 0,22 | 0,17 | 0,16 | 0,18 |
| 790 (1450) | Óleo | 0,18 | 0,09 | 0,12 | 0,13 | |
Aplicações do aço ferramenta O1
- Facas
- Ferramentas de corte
- Matrizes de desenho
- Ferramentas de corte
- Ferramentas de cunhagem
- Medidores
- Mandris, etc.
Material equivalente de aço AISI O1
O material equivalente de aço ferramenta AISI 01 está listado na tabela abaixo, incluindo ISO, DIN alemão, JIS japonês, GB chinês e padrão EN europeu, etc.
| Material equivalente de aço AISI O1 | |||||||||||||||||||
| EUA | União Europeia | ISO | Alemanha | Japão | China | Austrália | Índia | Rússia | Coréia | ||||||||||
| Padrão | Aço (UNS) | Padrão | Nome do Aço | 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 |
O1 (T31501) | EN ISO 4957 | 95MnWCr5 | ISO 4957 | 95MnWCr5 | DIN EN ISO 4957; DIN 17350, SEL-1977 |
95MnWCr5 (1,2825); 100MnCrW4 (1.2510) |
JIS G4401 JIS G4404 |
SKS3 | GB/T 1299 | 9CrWMn | ||||||||
Observação:
- 100MnCrW4 (1.2510) foi descontinuado e substituído por 95MnWCr5 (1.2825).
- DIN 17350 e SEL (Stahl Eisen Liste) foram substituídos por DIN EN ISO 4957.
