O aço 8640 é uma liga especial que inclui cromo, manganês e molibdênio. Devido aos seus níveis mais baixos de carbono, o aço SAE 8640 realiza tratamentos mecânicos e térmicos melhor do que a maioria das ligas.
É um aço popular nas indústrias aeroespacial, de petróleo e gás e automotiva. É encontrado em várias aplicações diferentes, incluindo: vibraquins, parafusos, eixos, pistões, ferramentas manuais forjadas, até trem de pouso e estruturas de aeronaves!
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Composição química do SAE 8640
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Esse aço é uma liga especial que foi desenvolvida durante a Segunda Guerra Mundial. Foi desenvolvido devido à falta de cromo na época. Para isso, cerca de metade do teor de cromo do aço 4630 foi substituído por níquel.
Assim, os cientistas descobriram que a combinação de níquel e cromo resultava em uma liga com grande tenacidade e resistência ao desgaste! Na época, esse aço foi amplamente utilizado em peças de aeronaves e outros produtos para o esforço de guerra.
Veja abaixo a porcentagem de cada elemento químico que compõe esse aço (além do ferro):
| Carbono | 0.38-0.43 |
| Manganês | 0.75-1.00 máx |
| Fósforo | 0.040 máx |
| Enxofre | 0.040 máx |
| Silício | 0.20-0.35 |
| Níquel | 0.40-0.70 |
| Cromo | 0.40-0.60 |
| Molibidênio | 0.15-0.25 |
Aço 8640 – Propriedades e características
A composição do SAE 8640 faz dele uma liga de alta tenacidade e resistência mecânica, boa usinabilidade e alta temperabilidade. A liga 8640 possui as seguintes propriedades mecânicas:
🔸 Densidade: 7,85 g/cc
🔸 Dureza Brinell: 277
🔸 Dureza Rockwell B: 99 (convertida da dureza Brinell)
🔸 Dureza Rockwell C: 28 (convertida da dureza Brinell)
🔸 Proporção de Poisson: 0.29
🔸 Módulo de elasticidade: 205 GPa ou 297000 ksi
🔸 Módulo em massa: 160 GPa ou 23200 ksi
🔸 Resistência à tração: 945 Mpa ou 137000 psi
Confira abaixo mais detalhes das propriedades mecânicas e térmicas do aço 8640.
Forjamento
Essa liga é forjada na temperatura inicial de cerca de 1205º C e pode ser forjada a aproximadamente 925º C. A liga é melhor resfriada lentamente após o forjamento. Mas, também pode ser transferida para um forno mantido em temperatura próxima ao acabamento do forjamento, encharcada e arrefecida a ar.
Usinabilidade
Essa liga é facilmente usinada após passar por tratamento térmico adequado.
Endurecimento
O aço é austenitizado em torno de 830 a 855º C e o óleo ou a água são temperados, dependendo do tamanho e complexidade da seção.
Revenimento
O SAE 8640 pode passar por revenimento após temperado até chegar à dureza desejada. É preciso usar temperaturas baseadas em experiências anteriores, após a têmpera da água ou óleo.
Soldabilidade
Apesar de ser considerado de baixa soldabilidade, o aço 8640 pode ser soldado por métodos normais de fusão – mas antes do endurecimento e revenimento. Recomenda-se pré-aquecimento e pós-aquecimento.
Normalização
É recomendado que esse tratamento térmico seja a 870º C e ar fresco.
Recozimento
Para otimizar a usinabilidade dessa liga, uma microestrutura que consiste em perlita lamear grossa a esferoidita grossa é considerada ótima. Essa estrutura pode ser obtida através da austenitização a 830º C, resfriamento do forno a 725º C e depois a 640º C/h. Uma alternativa é um iso-recozimento a 660º C.
Aplicações e usos dessa liga
A liga do aço 8640 tem importante uso em aplicações onde a força, tenacidade e resistência ao desgaste são primordiais. Por isso, é amplamente utilizado em fixadores forjados de alta resistência.
Mas, o aço 8640 também é utilizado na fabricação de engrenagens, pinos, buchas, bielas, rolamentos, entre outras peças de construção mecânica.
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(Blog da Aços Nobre)
As barras de aço SAE 8640 são fornecidas nas condições forjada e laminada e nos formatos quadrado, bloco e redondo.
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