Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.2014.017
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

CARACTERIZAÇÃO DE NOVO AÇO FERRAMENTA PARA MATRIZES DE EXTRUSÃO DE ALUMÍNIO*

CHARACTERIZATION OF NEW TOOL STEEL FOR ALUMINUM EXTRUSION DIES

Bacalhau, José Britti; Rodrigues, Fernanda Moreno; Mesquita, Rafael Agnelli

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Resumo

Matrizes de extrusão de alumínio representam um importante segmento de aplicação dos aços ferramenta, as quais são geralmente manufaturadas em aços do tipo AISI H13. As principais propriedades dos aços utilizados em matrizes de extrusão são: resistência ao desgaste, dureza a quente, tenacidade e resistência ao revenido. O presente trabalho discute as características de um novo aço ferramenta para trabalho a quente que foi especificamente desenvolvido para aplicação em matrizes de extrusão de alumínio. Os efeitos dos teores de Cr e Mo na resistência ao revenido do novo aço, assim como do Al, em sua resposta à nitretação, foram avaliadas a partir de amostras retiradas de barras forjadas. Também foi caracterizada a resistência ao impacto e, via microscopia óptica e eletrônica de varredura, a microestrutura do aço. O balanceamento químico do novo aço denominado VEX permitiu a obtenção de uma superior resistência ao revenido em relação ao H13, assim como uma camada nitretada de maior dureza superficial e maior profundidade. Devido às características exclusivas do aço VEX, esse novo material possivelmente se tornará uma interessante alternativa para que as empresas de extrusão de alumínio aumentem sua competitividade.

Palavras-chave

Extrusão de alumínio, Matrizes de extrusão, Aço ferramenta, Nitretação

Abstract

Aluminum extrusion dies are an important segment of application on industrial tools steels, which are manufactured in steels based on AISI H13 steel. The main properties of steels applied to extrusion dies are: wear resistance, impact resistance and tempering resistance. The present work discusses the characteristics of a newly developed hot work steel to be used on aluminum extrusion dies. The effects of Cr and Mo contents with respect to tempering resistance and the Al addition on the nitriding response have been evaluated. From forged steel bars, Charpy impact test and characterization via EPMA have been conducted. The proposed contents of Cr, Mo, and Al have attributed to the new VEX grade a much better tempering resistance than H13, as well as a deeper and harder nitrided layer. Due to the unique characteristics, this new steel provides an interesting alternative to the aluminum extrusion companies to increase their competitiveness

Keywords

Aluminum extrusion, Extrusion dies, Tool steel, Nitriding

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