O aço M2 para ferramentas é um aço rápido à base de molibdênio da série tungstênio-molibdênio para usinagem. É um aço de alta velocidade de liga média que tem boa usinabilidade. Sua composição química oferece uma boa combinação de dureza e resistência ao desgaste.
É amplamente utilizado para ferramentas de corte, como brocas helicoidais, machos, fresas, serras, facas, etc. E em punções e matrizes de trabalho a frio e aplicações de corte envolvendo cortes leves e de alta velocidade.
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Aços para ferramentas de alta velocidade
Aços para ferramentas que consistem em uma combinação de mais de 7% de molibdênio, tungstênio e vanádio e mais de 0,60% de carbono são denominados aços para ferramentas de alta velocidade. São usados para cortar metais em altas velocidades e remover grandes quantidades de material em curtos períodos de tempo.
De acordo com o American Iron and Steel Institute (AISI), atualmente existem mais de 40 classificações individuais de aços para ferramentas de alta velocidade. Esses aços podem ser endurecidos até 62 – 67 HRC e podem manter essa dureza mesmo em temperaturas de até 540° C (1004° F), tornando-os extremamente úteis em máquinas de alta velocidade.
Aços para ferramentas de alta velocidade são classificados em:
🔸Aços rápidos de molibdênio;
🔸Aços rápidos de tungstênio.
Os aços rápidos de molibdênio também são conhecidos como Grupo M. Embora os dois tipos de aços rápidos sejam equivalentes em desempenho, os aços do Grupo M têm custo inicial mais baixo. Ferramentas feitas com esses tipos de aço podem ser revestidas com carboneto de titânio, nitreto de titânio e outros revestimentos por processo de deposição física de vapor para melhor desempenho e vida útil prolongada da ferramenta.
Aço Rápido ao Molibdênio
Os aços rápidos ao molibdênio são classificados da seguinte forma:
➡️ Tipos M1 a M10 (exceto M6) contêm algum tungstênio, mas nenhum cobalto;
➡️ Tipos M30 e M40 são à base de cobalto, molibdênio-tungstênio, tipos premium;
➡️ Os tipos M40 e superiores são aços super-rápidos.
Os principais elementos de liga nos aços rápidos de molibdênio são molibdênio, tungstênio, vanádio, cobalto, cromo e carbono. A porcentagem aproximada de molibdênio em aços ferramenta do grupo M é de 3,5 a 10%.
As propriedades mecânicas dos aços-ferramenta do Grupo M são semelhantes às dos aços rápidos de tungstênio, exceto pela tenacidade. Outra vantagem dos aços molibdênio é que, quando combinado com vanádio, o aço não se torna frágil em altas temperatura. O vanádio faz com que os carbonetos se transformem em pequenos carbonetos secundários que são mais estáveis em altas temperaturas. Os aços ferramenta ao molibdênio também têm alta resistência à abrasão.
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Aço M2 para ferramentas
O aço rápido M2 é um aço ferramenta de tungstênio-molibdênio. É caracterizado por propriedades bem balanceadas de tenacidade e de resistência ao desgaste.
O AISI M2 substituiu amplamente o T1 na maioria das aplicações devido às suas propriedades superiores e preço vantajoso. O M2 é de liga média e tem um bom desempenho geral com boa usinabilidade. Nesse aspecto, é superior aos aços de alta liga para trabalho a frio.
Composição química
| Elemento | % |
| Carbono (C) | 0.78-1.05 |
| Manganês (Mn) | 0.15-0.40 |
| Silício (Si) | 0.20-0.45 |
| Cromo (Cr) | 0.20-0.45 |
| Níquel (Ni) | 0.3 |
| Molibdênio (Mo) | 4.50-5.50 |
| Tungstênio (W) | 5.50-6.75 |
| Vanádio (V) | 1.75-2.20 |
| Cobre (Cu) | 0.25 |
| Fósforo | 0.03 |
| Enxofre (S) | 0.03 |
Propriedades do Aço M2
🔹Densidade: 8.16 g/cm³
🔹Ponto de fusão: 4680º C
🔹Dureza Rockwell C (revenido a 1150° F, temperado a 2200° F): 62
🔹Dureza, Rockwell C (como endurecido, temperado a 2200° F): 65
🔹Resistência ao escoamento compressivo (quando revenido a 300° F): 3250 MPa
🔹Impacto Izod sem entalhe (quando temperado a 300° F): 67 J
🔹Coeficiente de Poisson: 0.27-0.30
🔹Módulo de elasticidade: 190-210 GPa
Tratamento térmico para aço rápido M2
As informações a seguir são fornecidas apenas para orientação. A taxa de aquecimento, resfriamento e tempos de imersão variam devido ao formato e tamanho de cada componente e outros fatores externos.
Recozimento
Aqueça o aço rápido M2 a 850 – 900° C. Mantenha a temperatura por pelo menos duas horas ou uma hora por 25 mm de espessura. Resfrie a fornalha lentamente. A dureza máxima deve ser 248 Brinell.
Alívio do stress
O alívio de tensões é recomendado após a usinagem ou retificação e antes do endurecimento para minimizar a chance de distorção. Aqueça o componente a 600 – 700° C e deixe de molho (por aproximadamente duas horas), depois resfrie ao ar livre.
Endurecimento
Pré-aqueça o M2 em duas etapas: 450-500° C e então a 850-900° C. Em seguida, continue o aquecimento até a temperatura de endurecimento final de 1200-1250° C. Não deixe o aço por muito tempo na temperatura de endurecimento. Tempere em óleo quente ou salmoura até cerca de 500° C e depois resfrie com ar até a temperatura ambiente.
Revenido
Aqueça o aço M2 até a temperatura de revenido necessária, mantenha a temperatura por pelo menos duas horas ou uma hora a cada 25 mm de espessura. Recomenda-se o duplo revenido.
| Temperatura ºC | 500 | 550 | 600 | 650 |
| Dureza HRC | 64 | 65 | 64 | 61 |
Forjamento
Pré-aqueça lentamente até 850-900° C e aumente mais rapidamente para a temperatura de forjamento de 1050-1150° C. Não forje abaixo de 880-900° C. Resfrie bem devagar após o forjamento.
Aplicações para o aço SAE M2
O principal uso dos aços rápidos continua sendo na fabricação de várias ferramentas de corte. As aplicações típicas são em brocas helicoidais, alargadores, machos, ferramentas de fresamento, serras de metal.
Também é adequado para ferramentas de conformação a frio, como aríetes de extrusão e matrizes, e é amplamente utilizado em todos os tipos de ferramentas de corte, facas e punções e aplicações de matrizes, moldes de plástico com elevada resistência ao desgaste e parafusos.
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