Porque é que um aço para ferramentas se mantém afiado mesmo a altas temperaturas, enquanto outro perde rapidamente o seu fio? Este artigo explora as principais diferenças entre o aço rápido (HSS) e o aço de tungsténio, centrando-se na sua composição, propriedades e aplicações típicas. Os leitores descobrirão como as características únicas destes materiais os tornam adequados para ferramentas de corte e utilizações industriais específicas. Mergulhe para compreender qual o aço que melhor satisfaz as suas necessidades de durabilidade e desempenho.
O aço de alta velocidade (HSS) é um tipo de aço para ferramentas conhecido pela sua elevada dureza, resistência ao desgaste e resistência ao calor.
Pode ser endurecido mesmo quando arrefecido ao ar durante o processo de arrefecimento e é conhecida pela sua nitidez, também designada por "aço branco".
HSS é um complexo liga de aço que contém elementos formadores de carbonetos, como o tungsténio, o molibdénio, o crómio, o vanádio e o cobalto, sendo que a quantidade total de elementos de liga representa cerca de 10-25% do aço.
Uma das suas características definidoras é a sua "dureza vermelha", a capacidade de manter uma dureza elevada mesmo sob calor elevado gerado pelo corte a alta velocidade (cerca de 500°C), resultando numa dureza superior a 60 na escala Rockwell (HRC).
Em comparação, o aço-carbono para ferramentas pode ter uma dureza elevada à temperatura ambiente após têmpera e revenimento a baixas temperaturas, mas a sua dureza diminui acentuadamente quando as temperaturas excedem os 200°C e é semelhante ao estado recozido a 500°C. Esta diminuição acentuada da dureza limita a utilização do aço-carbono para ferramentas ferramentas de corte.
O HSS, com a sua boa dureza vermelha, compensa esta falha do aço-carbono para ferramentas.
É utilizado principalmente para fabricar ferramentas de corte complexas, com arestas finas e resistentes ao impacto, bem como rolamentos de alta temperatura e matrizes de extrusão a frio, tais como ferramentas de torneamento, brocas, placas, lâminas de máquinas e matrizes exigentes.
O aço de tungsténio, também conhecido como liga duraO aço inoxidável, com uma gama de excelentes propriedades, incluindo elevada dureza, resistência ao desgaste, boa resistência e tenacidade, resistência ao calor e resistência à corrosão, particularmente a sua elevada dureza e resistência ao desgaste.
Mesmo a temperaturas tão elevadas como 500°C, as suas propriedades permanecem praticamente inalteradas e mantém uma elevada dureza a 1000°C.
O aço de tungsténio é constituído por carboneto de tungsténio e cobalto como componentes principais, representando 99% do material, sendo os restantes 1% constituídos por outros metais. É por esta razão que é também designado por aço de tungsténio.
Também conhecido como carboneto cimentadoO sistema é considerado a espinha dorsal da indústria moderna.
O aço de tungsténio é um material compósito feito de pelo menos um carboneto de metal, com carboneto de tungsténio, carboneto de cobalto, carboneto de nióbio, titânio sendo o carboneto de tântalo e o carboneto de tântalo os componentes mais comuns.
O tamanho do grão do componente de carboneto é tipicamente entre 0,2 e 10 microns, e os grãos de carboneto são mantidos juntos por um aglutinante metálico, geralmente um metal do grupo do ferro, sendo o cobalto e o níquel os mais frequentemente utilizados.
Assim, existem ligas de tungsténio-cobalto, ligas de tungsténio-níquel e ligas de tungsténio-titânio-cobalto.
O processo de fabrico do aço de tungsténio consiste em prensar o pó num lingote, aquecê-lo a uma temperatura específica (a temperatura de sinterização) num forno de sinterização, mantê-lo a essa temperatura durante um período de tempo especificado e, em seguida, arrefecê-lo para obter o tungsténio final material de aço com as propriedades desejadas.
① Carboneto cimentado de tungsténio-cobalto
O aço de tungsténio é constituído por carboneto de tungsténio (WC) e ligante de cobalto (Co) como componentes principais.
A sua qualidade é indicada pelo prefixo "YG" (que significa "duro e cobalto" em Pinyin chinês) e pela percentagem média de teor de cobalto.
Por exemplo, o YG8 indica um teor médio de 8% de cobalto, sendo a restante composição constituída por carboneto cimentado à base de tungsténio-cobalto e carboneto de tungsténio.
② Liga dura à base de tungsténio-titânio-cobalto
Os principais componentes do aço de tungsténio são o carboneto de tungsténio, o carboneto de titânio (TiC) e o cobalto.
O seu grau é indicado pelo prefixo "YT" (que significa "duro, titânio" em Pinyin chinês) e pela percentagem média de teor de carboneto de titânio.
Por exemplo, YT15 indica uma média de 15% de carboneto de titânio, sendo a restante composição carboneto de tungsténio e carboneto cimentado de tungsténio-titânio-cobalto e cobalto.
③ Liga dura à base de tungsténio-titânio-tântalo (nióbio)
Os principais componentes do aço de tungsténio são o carboneto de tungsténio, o carboneto de titânio, o carboneto de tântalo (ou carboneto de nióbio) e o cobalto.
Este tipo de carboneto cimentado é também designado por carboneto cimentado universal.
O seu grau é indicado pelo prefixo "YW" (que significa "hard" e "wan" em Pinyin chinês) e um número de sequência, como YW1.
O aço de tungsténio possui uma gama de excelentes propriedades, incluindo elevada dureza, resistência ao desgaste, boa resistência e tenacidade, resistência ao calor e resistência à corrosão, particularmente a sua elevada dureza e resistência ao desgaste.
Mesmo a temperaturas tão elevadas como 500°C, as suas propriedades permanecem praticamente inalteradas e mantém uma elevada dureza a 1000°C.
O metal duro é amplamente utilizado como material em ferramentas como as ferramentas de torneamento, ferramentas de fresagemA velocidade de corte deste novo tipo de liga dura é centenas de vezes mais rápida do que a do aço-carbono.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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