Aços para Trabalho a Quente

Qual o Mecanismo de Falha?

Os aços para trabalho a quente normalmente estão expostos a temperaturas elevadas e choques térmicos, combinados à severos esforços cíclicos, sendo os principais fenômenos de restrição da vida útil deste tipo de ferramenta:

Fadiga Térmica:

É a causa de falha mais corriqueira. Durante o processo, as ferramentas são submetidas a aquecimento e resfriamento alternados, o que gera tensões térmicas. Estas por sua vez, originam deformações na superfície da matriz, gradativamente dando início a trincas de fadiga térmica (conhecidas como “heat checking”).  Os fatores que influenciam a fadiga térmica são basicamente  as propriedades do material, projeto e fabricação da ferramenta, tratamento térmico e de superfície, além de parâmetros de produção e manutenção.

Ocorrência de Trincas / Quebras:

As trincas/quebras ocorrem devido à ocorrência de carregamento excessivo, seja de natureza mecânica ou térmica. Este pode dar origem a trincas grosseiras ou até mesmo a falência total da ferramenta. Os fatores que influenciam a ocorrência de trincas/ quebras são basicamente  as propriedades do material, projeto e fabricação da ferramenta, tratamento térmico e de superfície, além de parâmetros de produção e manutenção.

Deformações / Endentações:

Deformações /endentações na linha de fechamento ou na superfície da cavidade das ferramentas estão diretamente relacionados com parâmetros de produção e propriedades básicas do material da ferramenta.

Corrosão:

Mais comum em moldes para injeção/fundição de metais. Em casos onde a superfície da cavidade perder a camada protetora, o metal fundido irá difundir através da superfície do molde. Ao mesmo tempo, elementos de liga do aço do molde irão se difundir da superfície da ferramenta para o metal líquido. Este processo pode criar a dissolução do aço e de compostos intermetálicos entre o metal líquido e superfície da ferramenta. Em casos onde há severa formação de compostos intermetálicos, o metal líquido irá se soldar a superfície do molde. Os fatores que influenciam a ocorrência de corrosão são parâmetros de produção, projeto da ferramenta e tratamento superficial.

Erosão:

Isto é uma forma de desgaste mecânico a quente que acontece na superfície da cavidade. A erosão normalmente está ligada aos parâmetros de produção, de projeto da ferramenta e também do tipo de material e respectivo tratamento térmico empregados. Em alguns casos é comum a ocorrência de uma combinação de corrosão e erosão na superfície da ferramenta.