Aços para ferramentas

Descubra o que é o aço para ferramentas e porque requer um tratamento térmico especial.

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Como o seu nome sugere, o aço para ferramentas foi desenvolvido para realizar elementos de corte, ferramentas de moldagem e estampagem, todas as ferramentas e equipamentos utilizados para moldar e produzir peças metálicas e não metálicas para os diferentes setores da indústria. As ferramentas de trabalho (por exemplo, as ferramentas para maquinação) são normalmente peças muito caras e críticas para garantir a qualidade da peça final. Para garantir a maior vida útil possível das ferramentas, são utilizadas qualidades de aço com composições metalúrgicas complexas, capazes de resistir a tratamentos térmicos de elevada qualidade.

São identificados vários tipos de aço para ferramentas: nas diferentes categorias, temos, entre outros, aços para trabalho a quente ou a frio ou aços de alta velocidade (consoante o ambiente em que as ferramentas serão utilizadas), aços para trabalho que devem resistir especificamente a choques, aços especiais que devem resistir ao desgaste ou a altas pressões (por exemplo, cabeças de martelos pneumáticos), etc.

A superfície das ferramentas de trabalho é fortemente solicitada, pelo que este tipo de aço deve ter qualidades mecânicas extremas: dureza superficial, resistência ao desgaste, choques, estabilidade dimensional, etc. O aço para ferramentas tem uma composição muito rica em carbono e em elementos de liga para facilitar a formação de carbonetos durante os tratamentos térmicos. Estas espécies conferem ao material um elevado grau de dureza e, ao mesmo tempo, garantem uma resistência adequada ao impacto.

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Porque é que o aço para trabalho necessita de ser submetido a um tratamento térmico especial?

Os aços para ferramentas e os aços de tratamento devem ser submetidos a tratamentos térmicos de altíssima qualidade (têmpera, recozimento, revenido, etc.) para cumprir as normas. Isto garante que a peça final, que será uma ferramenta de trabalho (ferramenta de corte, perfuração, elemento de moldagem, etc.), tenha a durabilidade pretendida, as características e propriedades mecânicas nominais para a sua utilização e uma estabilidade dimensional muito elevada.

Os elementos metálicos semiacabados sob a forma de barras redondas são entregues aos produtores de ferramentas após um tratamento inicial de recozimento. Nesta fase, os aços para ferramentas são compostos por uma matriz bastante macia em que os elementos de liga estão dispersos. Após a moldagem da peça acabada, são aplicados tratamentos térmicos específicos para induzir a precipitação de carbonetos para aços para ferramentas e aços de tratamento.

O tratamento térmico é realizado num forno adaptado. As etapas são: pré-aquecimento, manutenção da temperatura para favorecer a austenitização do aço e têmpera. É necessário um tratamento de revenido para reduzir as tensões internas na peça.

Que precauções devem ser tomadas no tratamento de superfície dos aços para ferramentas?

As propriedades mecânicas das ferramentas são obtidas através da transformação das propriedades da liga durante o tratamento térmico. Esta fase final é fundamental para obter uma ferramenta de trabalho que satisfaça as normas e especificações exigidas.
A escolha do gás e a correta manutenção dos fornos são elementos fundamentais para a obtenção do bom resultado final. A limpeza das peças antes do tratamento térmico é também essencial para evitar qualquer contaminação da atmosfera nos seus fornos.
A segurança, nas suas instalações para tratamento, deve ser garantida durante todas as fases de produção, especialmente se forem utilizadas atmosferas reativas nos fornos. Os especialistas da Air Liquide estão ao seu dispor para o acompanhar e lhe propor as soluções gasosas mais adequadas às suas necessidades.

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