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Escolher o material certo para as suas matrizes de forjamento

Última atualização:
8 de maio de 2024
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Índice

1. Requisitos básicos das várias matrizes de forjamento relativamente às propriedades dos materiais

Quadro 1 Requisitos básicos de várias matrizes de forjamento relativamente às propriedades dos materiais

Tipo de matriz de forjamentoRequisitos de utilização
Matrizes de forjamento a quenteDureza, resistência ao impacto, resistência à fadiga térmica
Matriz de forjamento a quenteResistência à fadiga térmica
Matriz de extrusão a quenteResistência ao desgaste, dureza térmica, resistência à fadiga térmica
Matriz de forjamento a alta velocidadeResistência, dureza, resistência à fadiga térmica
Matriz de forjamento de precisãoResistência a altas temperaturas, resistência à têmpera, resistência ao desgaste e à fadiga térmica
Rolo de laminagem a quenteResistência à fadiga térmica
Matriz de encabeçamento a frioDureza, resistência ao desgaste, resistência ao impacto
Matriz de estampagemForça, dureza
Corte a frio, matriz de perfuraçãoDureza, resistência ao desgaste, resistência ao impacto

2. Comparação da dureza e do desempenho dos aços normalmente utilizados para matrizes de forjamento (ver Quadro 9-2)

Quadro 2 Comparação do desempenho dos aços normalmente utilizados para matrizes de forjamento

GrauDureza de utilização HRCMaquinávelResistência ao desgasteResistência ao impactoResistência à deformação por têmperaProfundidade da camada endurecidaDureza térmicaSensibilidade à descarbonização
Aço-carbono para ferramentasT7, T854~60PobresPobresMelhorPiorRasoPobresGrande
T9~T1356~65PiorPiorMédioPiorRasoDiferençaGrande
Liga de aço para ferramentasCr12MoV55~63MelhorBomPobresBomProfundoMelhorMais pequeno
5CrMnMo30~47PobresMédioMédioMédioMédioMais pobreMaior
5CrNiMo30~47PobresMédioMelhorMédioMédioPiorMaior
3Cr2W8V45~54PiorMelhorMédioMelhorProfundoMelhorMais pequeno
4Cr5MoSiV40~54PobresMelhorMédioMelhorProfundoPiorMédio
35Cr3Mo3W2V44~54PobresMelhorMédioMelhorProfundoMelhorMédio
3Cr3Mo3V40~54PobresMelhorMédioMelhorProfundoMelhorMédio
4Cr3W4Mo2VTiNb48~56PiorMelhorMédioMelhorProfundoMelhorMédio
5Cr4W5Mo2V50~56PobresMelhorPobresMédioProfundoMelhorMédio

Nota: A sequência de desempenho é Boa > Melhor > Média > Fraca > Má.

3. Seleção dos materiais do molde

(1) Seleção de materiais para moldes de forjamento a quente

Há muitos factores que afectam a vida útil das matrizes de forjamento a quente, tais como: as condições de tensão da matriz, a temperatura de trabalho, o método de arrefecimento, as propriedades do material a ser processado, a quantidade de deformação, a velocidade de deformação e as condições de lubrificação, etc. Por conseguinte, estes factores devem ser plenamente considerados na seleção dos materiais.

As matrizes de trabalho a quente podem geralmente ser divididas em: matrizes de forjamento a martelo, matrizes de prensa de forjamento a quente, matrizes de forjamento de prensa de parafuso, matrizes de extrusão, etc. O tipo de matriz e as condições específicas de trabalho devem ser considerados para selecionar razoavelmente os materiais da matriz. A seleção de materiais para as matrizes de forjamento a quente é apresentada no Quadro 9-3.

Quadro 3 Seleção de materiais para matrizes de forjamento a quente

Tipo de matrizDimensão e condições de trabalhoMateriais recomendados
Matriz de forjamento de marteloAltura inferior a 275 mm (pequena)5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV
Altura 275~325mm (Médio)5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV
Altura 325~375mm (Grande)5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV
Altura superior a 375 mm (extra grande)5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV
Módulo de revestimento5Cr2MnMo
Tipo de inserção4Cr5MoSiV1, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 4CrMnMoSiV
Matriz de forjamento a quenteTipo integral5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV, 5CrMnMoSiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 5Cr4Mo2W2SiV
Tipo de incrustaçãoInserir4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 5Cr4W2Mo2SiV
Corpo do molde5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV
Matriz de forjamento com prensa de parafusoTipo integral5CrMnMo, 5CrNiMo, 8Cr3
Estilo de incrustaçãoBloco de embutir3Cr2W8V, 4Cr5W2VSi
MóduloAço 40Cr, 45
Matriz de extrusão a quenteSoco3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4CrMnMoSiV
Morrer3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, carboneto cementado, carboneto ligado a aço, liga de alta temperatura
Matriz de extrusão a quenteW18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, etc.
Matriz de forjamento a alta velocidade4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3 W4VTiNb
Matriz de corte a quente6CrW2Si, 5CrNiMo, 3Cr2W8V, 4Cr5MoSiV1, 4CrMnSiMoV, 8Cr3, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, liga dura, etc

(2) Seleção de materiais para matrizes de forjamento a frio

Existem muitos tipos de moldes de forjamento a frio, utilizados principalmente para completar a perturbação de materiais metálicos ou não metálicos, a extrusão e outros processos de prensagem e impressão de pó. Devido aos diferentes métodos de carregamento e à natureza e especificações dos materiais processados, as condições de trabalho dos vários moldes diferem muito. Por conseguinte, a seleção do material deve ser diferenciada e baseada em circunstâncias específicas. A seleção de materiais para moldes de forjamento a frio é apresentada no Quadro 9-4.

Quadro 4 Seleção de materiais para matrizes de forjamento a frio

Tipo de matrizCondições de trabalhoMateriais recomendados
Matriz de encabeçamento a frioBaixa pressãoT10A, T12A, 9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 7CrSiMnMoV, GW15, 60Si2Mo, etc.
Pressão médiaCrWV, Cr5MoV, Cr2Mn2SiWMoV
Alta pressãoCr12, Cr12MoV, Cr4W2MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, carboneto cimentado (YG20, YG20C, etc.)
Matriz de extrusão a frioSocoW6Mo5 Cr4V2, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, Cr12MoV, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr12, etc.
Matriz (com revestimento)Cr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr4W2MoV, etc.
Matriz (sem revestimento)9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, etc.
Molde de prensagem a frio de póSocoCr6WV, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, GCr15, etc.
MorrerCr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, Cr4W2MoV, 6W6Mo5Cr4V, carboneto cimentado, etc.
Rolar o dadoPlaca de laminação de rosca9SiCr, Cr12MoV
Laminação de roscas, laminação de engrenagensCr12MoV, Cr6WV
Matriz de desenhoMetais não ferrososCr12, Cr12MoV, CrWMn, Cr2, 9Mn2V, T12A, etc.
Fio de açoCr12, Cr12MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, W12Mo3Cr4V3N, etc.
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