CPM 3V
Aço por Metalurgia do Pó de Alta
Perfomance
Composição Química
O aço CPM 3V é elaborado pelo processo de metalurgia do pó da
Crucible, tem alta resistência ao desgaste e foi projetado para
fornecer a máxima resistência à quebra e lascamento. A
tenacidade superior aos aços tradicionais A2, D2 e alguns aços
rápidos, aproximando-se da tenacidade de aços da linha “S” (S1,
S7, etc) resistentes ao choque em conjunto à alta resistência ao
desgaste, alta dureza e estabilidade térmica para revestimentos.
Para utilizações entre 58 e 60 HRc, o aço CPM 3V pode substituir
aços de alta liga que apresentem problemas crônicos de quebra
ou lascamento.
Aço Tradicional
Aço CPM
O processo CPM, exclusivo da Crucible-USA produz uma
microestrutura homogênea e com caracterisitcas
mecânicas únicas, quando comparados com os aços
convencionais.
Comparativo entre Aços
CPM 3V
D2
Tenacidade
Desgaste
Aplicações Típicas
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
V%
Mo%
0,8%
7,5%
2,8%
1,3%
Módulo de Elasticidade
207.000 MPa
Densidade
7,8 g/cm3
Condutividade Térmica
24,2 W/m.K
Coefic. Expansão Térmica
(20 – 200ºC)
10,6 (10-6
m(m.K)C
Usinabilidade e Retificabilidade:
A usinabilidade do CPM 3V na condição recozida é
similar ao D2 porém, a retificabilidade será levemente
melhor.
Devem ser adotados os mesmos
procedimentos para a usinagem de aços- ferramenta
tradicionais. Rebolos cerâmicos à base de alumina ou
CBN (nitreto cúbico de boro) tem geralmente
apresentado uma melhor performance para os aços
CPM em geral
Propriedades Mecânicas
A2
CPM M4
Cr%
Propriedades físicas
S7
M2
C%
Ferramentas para Conformação e Estampagem
Ferramentas para Compactação de Pós
Facas industriais e ferramentas de corte
Corte de Blanks
Ferramentas de conformação a frio
Fusos para extrusão e injeção de plásticos
Picadores de sucata
Laminas de Cizalhamento
Punções e Matrizes
Cilindros
Tenacidade ao Impacto
A microestrutura do CPM 3V propicia alta tenacidade,
semelhante à de aços resistentes ao impacto
Resistência ao Choque
Devido ao vanádio contido, o aço CMP 3V tem excelente
resistência ao desgaste similar ao M2.
Temperat. (1)
Austenit.
(oC)
HRc
CPM 3V
1025
CPM 3V
Tenacidade
Impacto (2)
(J)
Resist.
Desgaste
58
113
6
1065
60
95
7
CPM 3V
1120
62
53
8
S7
955
57
165
1
A2
955
60
53
2-3
D2
1010
60
28
3-4
M2
1025
62
27
8-10
CPM M4
1025
62
43
20-25
Aço
(3)
(1) Tratamento Térmico: Austenitização como indicado e revenido para a dureza
(2) Ensaio de Impacto Charpy
(3) Teste ao desgaste (cilindros cruzados): Maior o número melhor a resistencia ao desgaste
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Resposta ao Tratamento Térmico
Propriedades Mecânicas Relativas
Dureza (HRc)
A combinação resistência ao desgaste/tenacidade oferecida
pelo CPM 3V propicia uma alternativa excelente na
substituição de aços S7 ou A9 onde o desgaste esteja sendo
prematuro. Adicionalmente, ele pode substituir aços como o
D2, A2 ou CPM M4 em aplicações com tendência à quebra ou
lascamento. O aço CPM 3V oferece a maior tenacidade
possível para aços com mesmo nível de resistência ao
desgate.
Temp. de
Revenimento
1025ºC
1065ºC
1120ºC
45 min.
30 min.
20 min.
Pós-Têmpera
58
62
63
540ºC
56
59
61
555ºC
54
57
60
565ºC
51
54
57
3
3
3
No.
de
Revenim.
(1) Tempo mínimo na temperatura de austenitização para obtenção das durezas
indicadas.
(2) Os resultados podem variar em função do método utilizado e seção da peça.O
banho de sal ou óleo darão a máxima resposta. Tratamento à vácuo ou atmosfera
controlada podem resultar em valores de dureza 1 a 2 pontos HRc menores.
b) Alivio de Tensões:
·
Peças Recozidas: aqueça entre 595 e 705ºC, mantenha
por 2 h, então resfrie no forno frio ou no ar calmo
·
Peças Temperadas: aqueça até 15 a 30ºC abaixo da
temperatura original de revenimento, mantenha por 2 horas,
então resfrie no forno frio ou no ar calmo
d) Tratamento Térmico Recomendado: Para uma melhor
combinação de tenacidade e resistência ao desgaste, a
austenitização deve ser feita à 1065ºC, manter por 30 a 45
min., e resfriar. Revenir 3 vezes à 540ºC.
e) Dureza Objetivada: 58 a 60 HRc. Temperaturas de
austenitização superiores podem ser usadas para obter maior
dureza, com uma leve queda na resistência ao impacto.
Quanto menor a temperatura de austenitização, melhor a
tenacidade.
1120 o C
62
1065 o C
1025 o C
60
58
Dureza (HRc)
c) Têmpera e Revenimento
· Pré-aquecimento: aquecer entre 815 e 845ºC e equalizar.
· Austenitização: entre 1025 e 1120ºC, manter entre 20 a 45
minutos
·
Resfriamento: no ar ou sob pressão (2 bar minímo) até
abaixo de 50ºC ou banho de sal ou óleo à 540ºC seguindo-se
resfriamento ao ar até abaixo de 50ºC. O resfriamento em
banho de sal (martêmpera) assegurará a máxima tenacidade.
·
Revenimento: 3 vezes entre 540 e 565ºC (2 h no minimo
por revenimento).
· Dilatação esperada: entre 0,03 a 0,05 %
Temperatura de Austenitização
Tempo
mínimo (1)
Tratamento Térmicos
a) Recozimento: Aqueça até 900ºC, mantenha por 2 h, resfrie
lentamente (15ºC por hora) até 595ºC, seguido de
resfriamento, no forno ou ao ar calmo, até a temperatura
ambiente.
Dureza esperada: em torno de 23 HRc
(2)
56
54
52
50
540 oC
555 oC
565 oC
Temp. Revenimento (oC)
g) Tratamento Superficial
Por causa das altas temperaturas de revenimento
(superiores a 540ºC), o CPM 3V pode ser revestido
(nitretação, PVD ou similar). Os revestimentos CVD
geralmente excedem a temperatura crítica e pode
causar distorções dimensionais não previsíveis.
NOTA: As propriedades mostradas nas tabelas são valores
típicos. Variações normais na composição química, tamanho
do material e tratamento térmico podem causar desvios
nesses valores. Para qualquer tipo de dúvida consulte a
Assistência Técnica da Schmolz+Bickenbach.
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