O aço O1, também conhecido como aço VND, é um aço para ferramentas de trabalho a frio de alta qualidade. Oferece boa durabilidade, excelente resistência ao desgaste e boa aresta de corte. Assim, alguns de seus usos são em ferramentas para corte, para conformação de aços e ferramentas para trabalho em madeiras.
Os aços ferramenta para trabalho a frio O1 também têm alta dureza superficial e boa resposta ao tratamento térmico com pequenas mudanças dimensionais. Abaixo você descobre tudo sobre o AISI O1: propriedades, aplicações e preço!
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Aços Ferramenta para trabalho a frio
Aços ferramenta para trabalho a frio são aços com alto teor de carbono, classificados em três subgrupos. Aços endurecidos em óleo, aços com alto teor de carbono e cromo e aços endurecidos com ar.
Aços endurecidos em óleo para trabalho a frio também são conhecidos como aços do grupo O (Oil, óleo em inglês), consistindo nos tipos O1, O2, O6 e O7.
O aço para trabalho a frio com endurecimento em óleo tipo O1 consiste em cromo, manganês e tungstênio e é relativamente barato com excelente qualidade. Abaixo você confere todos os detalhes sobre esse aço.
O que é o Aço O1 (VND)?
Esse aço ferramenta para trabalho a frio de baixa liga, ligado ao manganês-cromo-tungstênio, é temperável em óleo no tratamento térmico. Ferramentas e matrizes feitas de aço para ferramentas O1, plano ou redondo, terão boas qualidades de desgaste e abrasão, uma vez que o tungstênio e o maior teor de cromo oferecem maior resistência ao desgaste!
Essa liga tem propriedades de endurecimento profundo com estrutura de grão fino com tenacidade incomum. O aço AISI O1 oferece boa durabilidade, excelente resistência ao desgaste e boa aresta de corte. Esse aço ferramenta para trabalho a frio também têm boa resposta ao tratamento térmico com pequenas mudanças dimensionais.
Composição Química do Aço VND
| Carbono (C) | 0.85-1.00 % |
| Manganês (Mn) | 1.00-1.40 % |
| Silício (Si) | 0.50 % |
| Cromo (Cr) | 0.40-0.60 % |
| Níquel (Ni) | 0.30 % |
| Tungstênio (W) | 0.40-0.60 % |
| Vanádio (V) | 0.30 % |
| Cobre (Cu) | 0.25 % |
| Fósforo (P) | 0.03 % |
| Enxofre (S) | 0.03 % |
Propriedades Físicas e Mecânicas do AISI O1
Confira abaixo as propriedades desse aço ferramenta:
Propriedades Físicas
🔸Densidade (dureza 62 HRc): 7.81 g/cm³;
🔸Densidade (399° C dureza até 62 HRC): 7,70 g/cm³;
🔸Densidade (191° C dureza a 62 HRC): 7,75 g/cm³;
🔸Ponto de fusão: 1421° C.
Propriedades Mecânicas
🔹Dureza Brinell (recozimento suave – condição de entrega): 190;
🔹Dureza Rockwell C (temperatura de têmpera 300-1200° F): 34.0-64.0;
🔹Módulo elástico (endurecido a 62 HRC): 193 GPa;
🔹Módulo elástico (399° C, endurecido a 62 HRC): 172 GPa;
🔹Módulo elástico (191° C, endurecido até 62 HRC): 186 GPa;
🔹Resistência ao escoamento compressivo (0,2%, endurecido a 50 HRC): 1350 MPa;
🔹Resistência ao escoamento compressivo (0,2%, endurecido até 55 HRC): 1800 MPa;
🔹Resistência ao escoamento compressivo (0,2%, endurecido a 60 HRC): 2150 MPa;
🔹Resistência ao escoamento compressivo (0,2%, endurecido até 62 HRC): 2200 MPa.
Usinabilidade
A usinabilidade dos aços O1 é muito boa, com uma classificação de 90% daquela dos aços de baixa liga para endurecimento com água.
Endurecimento
Os aços VND devem ser aquecidos uniformemente a 780-820° C até completamente aquecidos. Se necessário, os aços podem ser pré-aquecidos a 300-500° C.
Cerca de 30 min/por 25 mm de seção de guia devem ser fornecidos e, em seguida, os aços devem ser imediatamente resfriados em óleo.
Soldagem
Os aços VND são soldáveis, mas correm o risco de formação de trincas, o que podem ser evitadas com certas especificações.
Durante a soldagem do aço VND recozido macio, o aço deve ser pré-aquecido a 300-500° C, soldado na mesma temperatura e, finalmente, a tensão deve ser aliviada imediatamente. O eletrodo de liga Cr-Mo é preferível para a soldagem de aço estrutural.
Durante a soldagem para endurecer o aço recozido macio, deve ser aquecido à temperatura de endurecimento, resfriado a 500° C e soldado à mesma temperatura. Finalmente, a têmpera é realizada. O eletrodo de revestimento rígido é a escolha preferível.
Ao reparar a soldagem do aço ferramenta O1 endurecido e revenido, o aço deve ser pré-aquecido a uma temperatura de revenimento mínima de 200° C e soldado na mesma temperatura de revenimento. Finalmente, deve ser aquecido imediatamente a uma temperatura máxima de revenimento de 300° C e embebido por 2 horas. É preferível usar o eletrodo de revestimento rígido para isso.
Tratamento térmico
O tratamento térmico requer que a liga O1 seja lentamente pré-aquecida a 649° C e então aquecida a 788-816° C. Em seguida, esse aço deve ser mantido na mesma temperatura por 10 a 30 minutos e, finalmente, temperados com óleo.
Forjamento
O forjamento pode ser executado a 1038° C até 857° C, mas não abaixo de 816° C.
Trabalho Frio
Os aços O1 podem ser facilmente trabalhados a frio na condição recozida usando métodos convencionais.
Recozimento
O recozimento deve ser realizado a 788° C, seguido por resfriamento lento do forno a uma temperatura inferior a 4° C por hora.
Revenimento
O revenido do AISI O1 é realizado a 100-350° C para realizar a dureza Rockwell C de 55 a 64. Veja mais detalhes:
| Temperatura (ºC) | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
| Dureza (HRc) | 64-63 | 63-62 | 62-61 | 60-59 | 58-57 | 56-55 |
Usos do Aço O1
Essa liga de aço é utilizada, principalmente, para ferramentas de curto prazo para matrizes de conformação a frio, matrizes de estampagem e ferramentas de corte operando em temperatura ambiente.
Assim, suas aplicações típicas incluem matrizes de execução média, ferramentas de prensagem intrincadas, punções de trefilação, broches, buchas, centros de torno, mandíbulas, placas de afundamento de cavidade mestre, facas de máquina de corte de papel, medidores de plugue, medidores de linha e ferramentas de medição de precisão.
Também é comumente usada em aplicações como cames, facas de corte de tecido, torneiras frias, alargadores, pinças, placas de corte, cortadores de tiras, matrizes de corte, rolos expansores de tubo, moldes de plástico, facas para trabalhar madeira, punções, matrizes de reforço, pinos de knock-out, matrizes de rolo de linha, matrizes de dobra, calços, caminhos de máquina, carimbos peças de máquinas, gabaritos, modelos de corte, matrizes de estampagem, etc.
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