Texto elaborado pelo professor Luis Carlos Simei em contribuição ao site. Boa Leitura a todos
De aparência muito vistosa, mas longe de ser parente ou relação com a prata (Ag), estes materiais são os queridinhos dos ferramenteiros. Embora o nome sugestione, estes não são utilizados para fabricação de utensílios domésticos, como aparelhos de jantares – neste caso é usado ligas de prata, ou mesmo prata pura.
Antes de mais nada é primordial e conveniente mencionar que os aços denominados “Aços Prata” não contêm qualquer teor adicional de prata (Ag), ou qualquer outra relação com a mesma. São aços da família “Aços Ferramentas”, e são muito confundidos e pouco compreendidos dentro do universo da metalmecânica. Outro mito que se deve quebrar é que não, não são primos distantes dos aços inoxidáveis. Embora possuam teores de elementos quais os inoxidáveis também possuem (Cr), estes teores nos aços prata não possuem quantidades significativas para criação do oxido crômico (CrO3).
O “aço prata” é um aço ferramenta para trabalhos à frio, de alto teor de carbono, comercializado de forma beneficiada, e amplamente utilizado na área industrial. Possuem excelente relação custo x benefício para a confecção de ferramentas e componentes, especialmente para aplicações quando se requer elevada dureza e estabilidade dimensional.
Há basicamente 2 (dois) subtipos de aços pratas: Aços Prata Carbono e Aço Prata Tungstênio. Os primeiros são compostos basicamente por: 1,2% C, 0,25% Si, 0,35% Mn, 1,45% Cr; já a outra classificação, os Aços Prata Tungstenio, são compostos por: 1,0% C, 0,25% Si, 0,3% Mn, 0,2% Cr, 1% W e 0,1% V – como pode-se observar, em nenhum deles há qualquer adição de Ag.
Possuem um ciclo de tratamento térmico extremamente simples, com alta temperabilidade. Este pode ser temperado com resfriamentos em água ou em óleo, e em algumas composições ao ar. Das famílias dos aços ferramentas, daqueles que são temperáveis em água, os aços prata são os quais apresentam menor deformação, daí a grande vastidão de aplicações, como que para: rolamentos, rolos, colunas de moldes, buchas de furação, pinos-guia e hastes deslizantes.
O “Aço Prata” tem este nome devido ao fato de que ele é fornecido de forma beneficiada (temperado, e em estado retificado ou polido), e apresenta uma aparência lustrosa, prateada-espelhada, lembrando uma peça de prata lustrada. Estes são muitas vezes confundidos com os aços inoxidáveis do tipo ferríticos. Tais características, superficiais, fazem-se presentes pela camada superficial. Estas características se fazem pela camada formada na superfície do material, muito em função da união dos componentes Cr, Mn e W, e a dureza obtida no tratamento térmico.
Aplicações
Como já mencionado, os aços prata são aplicados geralmente em situações em que se necessita a combinação de alta dureza com boa estabilidade.
As aplicações mais comuns deste tipo de material são na indústria metalmecânica, como na construção de componentes de máquinas, moldes e dispositivos de usinagem.
Podemos citar uma enormidade de aplicações, como: pistas de rolamentos, rolos e esferas, buchas de furação, guias lineares, pinos extratores, alargadores, punções e pinos-guia. São também utilizados em usinagem, como ferramentas de corte, na forma de: serras, brocas, machos, cossinetes, bedames, etc.
Há ainda as aplicações em mineração e construção civil, como: pontas de lanças e suportes para perfuratrizes; e na construção de instrumentos e dispositivos de controle dimensional (calibradores passa ou não passa).
Tratamento Térmico
Estes materiais, devido sua ampla gama de componentes de ligas adicionais, e sobretudo pelo teor de carbono e tungstênio elevado, conferem um teor de dureza razoável, mas a extração de significativo desempenho é obtida quando estes são tratados termicamente.
Dentre os diversos tratamentos térmicos, pode-se destacar alguns abaixo, com as respectivas características, assim como desenvolvimento das mesmas:
Alívio de Tensões: Em ferramentas de formas complexas, com remoção heterogênea de material na usinagem de desbaste, mudança brusca de seções, etc.; antes do endurecimento na têmpera deve ser realizado o tratamento de alívio de tensões para minimizar variações dimensionais.
Têmpera: Durante o aquecimento para a austenitização deve ser realizado pré-aquecimento para garantir uma homogeneidade de temperatura e minimizar distorções. Para as maiores seções resfriar em água ou em seções mais finas resfriar em óleo. Pode atingir dureza máxima na têmpera de67 HRC.
Revenimento: Deve ser realizado imediatamente após a têmpera quando a temperatura atingir cerca de 70ºC. A temperatura de revenimento deve ser selecionada de acordo com a dureza especificada. O revenimento duplo é recomendável para uma maior estabilidade dimensional.
Nitretação: Este aço pode ser nitretado para elevar a resistência ao desgaste pelo endurecimento superficial. Entretanto, o processo de nitretação deve ser controlado de forma a não diminuir significativamente a dureza do corpo da ferramenta. A nitretação deste aço pode ou não levar a formação da Camada Branca.
Blog do professor Simei
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Bibliografia:
CALLISTER Jr., W.D., Ciência e Engenharia de Materiais – Uma Introdução, Ed. LTC, 2002.
CHIAVERINI, V., Tecnologia Mecânica, volume III – Processos de Fabricação e Tratamento, 2a. edição, Ed. McGraw-Hill, 1986.
PKMAÇOS. Principais Características do Aço Prata e Aplicações. Disponível em: https://www.pkmacos.com.br/aco-prata. Acesso em: 10/05/2021.
GERDAU. Tipos de Aços e Suas Classificações. Disponível em: https://www2.gerdau.com.br/blog-acos-especiais/tipos-de-aco-e-sua-classificacao Acesso em: 10/05/2021.