Ferramentaria Moderna

23 de setembro de 2013

Ferramentaria Moderna – Artigo Técnico: 1.2311 ou 1.2738, qual é a melhor opção para o meu projeto?

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Publicado por: Plastico Moderno
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    1. Introdução

    Plástico Moderno, ferramentaria modernaOs aços utilizados nos moldes para conformação de plásticos necessitam de certas características, como fácil usinagem, polibilidade, temperabilidade (dureza uniforme ou pequena variação de dureza), tratamento térmico simples e resistência mecânica.

    As características de polibilidade e de temperabilidade estão intrinsecamente ligadas e são essenciais, principalmente para moldes de grandes dimensões e com grandes cavidades. Para obter polibilidade, é necessário haver dureza homogênea ou pequena variação de dureza ao longo da secção transversal. Regiões com grandes diferenças de dureza podem apresentar diferentes qualidades de polimento, sendo que o de melhor qualidade é obtido na região de maior dureza. Por essa razão, os aços para moldes plásticos necessitam da propriedade de temperabilidade, e, neste caso, entende-se como “temperabilidade” a capacidade de promover e garantir o aumento e a uniformidade de dureza em peças de grandes secções por meio do tratamento térmico de têmpera e revenimento.

    Plástico Moderno, Figura 01A – DIN 1.2311 – Valores de dureza encontrados na secção transversal – 321-333HB

    Figura 01A – DIN 1.2311 – Valores de dureza encontrados na secção transversal – 321-333HB

    Os materiais comumente utilizados nesses moldes são fornecidos na condição beneficiado (temperado e revenido) e possuem dureza relativamente baixa, em torno de 32HRc. Mundialmente, as ligas DIN 1.2311 (similar ao AISI P20) e DIN 1.2738 (similar ao AISI P20+Ni) são as que mais se destacam por oferecer ótimo custo/benefício e também por conferir vida útil prolongada aos moldes.

    O objetivo do presente trabalho, de forma simples, é mostrar que, para moldes de menores dimensões (espessura até ~400 mm), ambas as ligas DIN 1.2311 e DIN 1.2738 podem ser utilizadas, ou melhor, o emprego da liga DIN 1.2738 é justificado somente para moldes de grandes dimensões (espessura superior ~400 mm).

    A seguir, o estudo comparativo com resultados de testes práticos é mostrado, abrangendo a composição química, dureza, temperabilidade, microestrutura, propriedades mecânicas e também o polimento para as ligas DIN 1.2311 e DIN 1.2738. Os resultados foram obtidos em blocos com dimensões ~350 x 500 x 3.000 mm.

    Plástico Moderno, Figura 01B – DIN 1.2738 – Valores de dureza encontrados na secção transversal – 302-321HB

    Figura 01B – DIN 1.2738 – Valores de dureza encontrados na secção transversal – 302-321HB

    2. Composição Química,
    Dureza e Temperabilidade

    2.1 Composição Química (%)

    A Tabela 1 mostra as composições químicas para as ligas DIN 1.2311 e DIN 1.2738. Nota-se que essas ligas possuem elevados teores de Cr e Mn. Tais elementos garantem a temperabilidade ao aço. A liga DIN 1.2738 possui Ni=0,74%, o que melhora ainda mais a temperabilidade em moldes de grandes dimensões. Todavia, a adição do elemento Ni encarece a matéria-prima e também o produto final.

    2.2 Dureza e Temperabilidade

    Os resultados de dureza (HB) obtidos em diversos pontos da secção transversal são observados nas Figuras 01A e 01B.

    Plástico Moderno, Figura 02A – DIN 1.2311 – Microestrutura temperada e revenida – região do núcleo

    Figura 02A – DIN 1.2311 – Microestrutura temperada e revenida – região do núcleo

    A secção 345 x 480 mm para a liga DIN 1.2311 apresenta dureza 321-333HB (~34HRc). A variação de dureza está associada à composição química, ao processo de fabricação e ao processo de tratamento térmico do aço. O mesmo comportamento ocorre com a liga DIN 1.2738 com secção transversal 345 x 500 mm e com dureza 302-321HB (~33HRc).

    As duas ligas apresentam boa temperabilidade em razão da pequena variação de dureza encontrada ao longo da secção. Na prática e na grande maioria dos casos, essa variação de dureza não é quesito para desqualificar a matéria-prima.


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