O que torna o metal duro superior ao aço em determinadas aplicações?
As propriedades exclusivas do metal duro, como alta dureza e resistência ao desgaste, fazem dele a escolha preferida em relação ao aço para usos específicos.
Nesta postagem do blog, exploraremos as principais características do metal duro e do aço, ajudando você a tomar uma decisão informada.
O que é carboneto
O carboneto é um composto de carbono e um elemento menos eletronegativo, normalmente um metal. O carboneto de tungstênio, um tipo popular, combina tungstênio e carbono. Os carbonetos são conhecidos por sua extrema dureza, altos pontos de fusão e excelente resistência ao desgaste. Essas propriedades tornam os materiais de metal duro ideais para ferramentas de corte e abrasivos.
O que é aço
O aço é uma liga composta principalmente de ferro e carbono, com teor de carbono variando normalmente de 0,2% a 2,1%. O aço rápido (HSS), um tipo de aço para ferramentas, geralmente contém elementos de liga adicionais, como tungstênio, molibdênio e vanádio. O aço apresenta um equilíbrio entre resistência, tenacidade e ductilidade, tornando-o versátil para diversas aplicações.
Comparação de propriedades
Dureza
Carboneto de tungstênio: O carboneto de tungstênio supera significativamente o aço em termos de dureza. As ferramentas de metal duro normalmente têm uma dureza de 85-95 HRA.
Aço: Ferramentas de aço rápido (HSS) variam de 62-65 HRC. Esta dureza superior permite que o metal duro mantenha uma aresta de corte mais afiada por períodos mais longos e usine materiais mais duros com mais eficiência.
Dureza
Aço: O aço geralmente apresenta maior tenacidade em comparação ao metal duro. O aço rápido tem uma resistência ao impacto de 0,18-0,32 MJ/m2, tornando-o mais resistente a lascas e quebras.
Carboneto: O metal duro, por ser um material cerâmico, é mais frágil e propenso a fraturar sob impacto, apesar de sua maior dureza.
Resistência ao desgaste
Carboneto: O metal duro demonstra resistência ao desgaste superior em comparação ao aço. A alta dureza e a presença de partículas duras de metal duro em sua microestrutura contribuem para esta propriedade. As ferramentas de metal duro mantêm sua aresta de corte e estabilidade dimensional por períodos mais longos, especialmente na usinagem de materiais abrasivos.
Resistência ao calor
Carboneto de tungstênio: O carboneto de tungstênio supera o aço em resistência ao calor. As ferramentas de metal duro podem manter sua dureza e eficiência de corte em temperaturas de até 800-1000°C. Esta resistência superior ao calor permite que as ferramentas de metal duro operem em velocidades de corte mais altas.
Aço: A dureza das ferramentas de aço rápido começa a diminuir significativamente em temperaturas acima de 500°C.
Diferenças entre metal duro e aço
Propriedade | Carboneto | Aço |
---|---|---|
Dureza | 85-95 HRA (69-81 HRC) | 62-65 HRC para aço rápido |
Dureza | Menor tenacidade, mais frágil | Maior tenacidade, menos quebradiço |
Resistência ao desgaste | Excelente resistência ao desgaste | Boa resistência ao desgaste, mas inferior ao metal duro |
Resistência ao calor | Mantém a dureza até 800-1000°C | Perde dureza acima de 500-600°C |
Velocidade de corte | 4-7 vezes mais rápido que o aço | Velocidades de corte mais baixas que o metal duro |
Vida útil da ferramenta | 5 a 80 vezes mais que ferramentas de aço | Vida útil mais curta do que ferramentas de metal duro |
Custo | Mais caro | Menos caro que carboneto |
Aplicações Típicas | Ferramentas de corte, ferramentas de mineração, peças de desgaste | Ferramentas de corte, brocas, ferramentas em geral |
Perguntas frequentes
Como você pode diferenciar o carboneto do aço?
O carboneto é cinza mais escuro que o aço. É mais pesado e mais difícil. Um teste magnético pode ajudar – o metal duro é menos magnético. O carboneto produz faíscas laranjas mais curtas quando retificado, enquanto as faíscas de aço são mais longas e brilhantes. O carboneto é mais frágil e pode lascar ou rachar.
O carboneto é um tipo de aço?
Não, o carboneto não é um tipo de aço. O carboneto é um composto de carbono e metal, geralmente tungstênio. O aço é uma liga de ferro e carbono. O carboneto é mais duro e quebradiço que o aço.
Para concluir
Carboneto e aço são materiais valiosos com propriedades e aplicações distintas. O metal duro se destaca em resistência ao desgaste e dureza, enquanto o aço oferece resistência, tenacidade e versatilidade.
A escolha entre metal duro e aço depende dos requisitos específicos da aplicação. Considere fatores como resistência ao desgaste, resistência ao impacto e custo ao tomar uma decisão.
Para recomendações personalizadas sobre seleção de materiais, consulte um engenheiro ou fornecedor qualificado.