Aço
rápido
Origem:
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Austenita
(ferro-γ rígido)
Bainita Martensita Cementita (carbeto de ferro; Fe3C) Ledeburita (austenita + cementita (eutética); 4,3% de carbono) Ferrita (Ferro-α, Ferro-δ; brando) Perlita (88% ferrita, 12% cementita) Esferoidita |
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Ferro-carbono (menos de 2,1% de carbono)
Aço inoxidável (liga com crômio) Aço ARBL (Alta Resistência e Baixa Liga) Aço rápido (muito rídigo; tratado no calor) |
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Outros materiais à base de ferro
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Aço rápido, High Speed Steel (HSS), em inglês, Liga
de aço composta por 0,67 a 1,3% C, 5 a 12% Co, 3,75 a 4,5% Cr , 0,3% Mn, 4 a 9% Mo , 2 a 20% W, 1 a 5% V e apropriado tratamento térmico.[1]
Para aumentar a vida útil do aço rápido, as ferramentas são às vezes
revestidas por uma camada de outro metal. Um exemplo é o TiN (Nitreto de Titânio). A maioria dos revestimentos geralmente aumenta a dureza torna a
ferramenta mais lisa. O revestimento permite a ponta da ferramenta cortar
facilmente o material sem que partes deste fiquem incrustadas (presas) à
ferramenta. O revestimento também ajuda a diminuir a temperatura associada ao
processo de corte e aumenta a vida da ferramenta.
O uso principal do aço rápido continua a ser na fabricação de várias
ferramentas de corte: brocas, fresas, serras, bits de usinagem, discos para
cortar engrenagens, plainas, etc, embora também seja usado em prensas
ultimamente.
Aços de alto teor de carbono continuam sendo uma boa escolha para uso em
baixas velocidades onde uma boa precisão é necessária, como em plainas manuais,
entalhadeiras, formões etc.
Composição química
Quando um aço ferramenta contem um combinação com mais de 7 %
tungstênio, molibidenio e vanádio, com mais de 0.60% carbono, ele é chamado Aço
Rápido. Esse termo, que descreve sua habilidade de cortar metais
"rápido", é usado desde 1940 quando a ferramenta de aço predominante era a de alto teor de carbono,
que não era capaz de cortar em altas velocidades.
O tipo principal T-15 com 18% de tungstênio não mudou
sua composição desde 1910 e era o tipo mais usado até
1940, quando foi substituído pelo molibdênio(M-2). Hoje
em dia, apenas 5-12% do aço rápido usado na Europa é desse tipo e apenas 2% nos
EUA.
A adição de 10% de tungstênio e molibdênio no total maximiza a dureza
efetiva e a resistência do aço rápido e mantém essas propriedades sob altas
temperaturas geradas quando se corta metal.
História
O primeiro grande impulso causado nos materiais de ferramentas aconteceu
na virada do século XIX, quando
desenvolveram o primeiro, Aço rápido (HSS).
Em meados de 1899, Frederick Taylor e Maunsel
White, trabalhando na Bethlehem Steel, Pennsylvania, EUA,
fizeram extensivos testes com os melhores aços ferramenta, aquecendos a
temperaturas muito mais altas do que as utilizadas na indústria.[2] Taylor elaborou estudos para
determinação das velocidades e profundidades de corte da usinagem de metais.[1]
O aço rápido revolucionou a prática de usinagem naquela época, dando um grande aumento na produtividade. As velocidades
de corte puderam ser aumentadas em uma ordem de grandeza: de 3 a 5 m/min com ferramentas de aço
carbono para 30 a 35 m/min com os aços rápidos. Exatamente por isso, estes aços levaram este nome
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