Por: Danilo Cury (@acosiguatemi)

A escolha do aço ferramenta influencia diretamente a vida útil de matrizes, punções, facas, moldes e outros componentes submetidos a desgaste, impacto ou temperatura elevada.

Não existe, porém, uma liga ideal para todas as aplicações. Resistência ao desgaste, tenacidade, estabilidade dimensional, temperatura de trabalho e tratamento térmico precisam ser avaliados em conjunto.

Neste guia, comparamos algumas das principais ligas utilizadas pela indústria e disponíveis no portfólio da Aços Iguatemi: VND (AISI O1), AISI D2, VC131 (AISI D6), AISI H13, P20 e AISI 420.

Para consultar as ligas disponíveis, acesse a página de Aços Ferramenta da Aços Iguatemi.

As Propriedades Metalúrgicas Principais 

A seleção de um aço ferramenta ideal exige ponderar um equilíbrio entre características principais. Priorizar uma propriedade quase sempre significa abrir mão em parte outra. As quatro principais variáveis de desempenho que regem essas ligas são:

1. Resistência ao Desgaste (Abrasivo e Adesivo): A capacidade de a ferramenta manter suas dimensões e integridade sob atrito constante contra outro material. É governada principalmente pelo teor de carbono e pela presença de carbonetos duros na microestrutura.Aços como AISI D2 e VC131/D6 são frequentemente utilizados quando a resistência ao desgaste abrasivo é uma das principais exigências. 
2. Tenacidade (Resistência ao Impacto): A habilidade de absorver energia e sofrer deformação sem quebrar ou lascar. Ferramentas sujeitas a choques mecânicos repetitivos necessitam de alta tenacidade. Esse fator pode ser mais relevante que Dureza em determinadas aplicações.
3. Resistência sob Altas Temperaturas : Em processos como forjamento, extrusão e fundição sob pressão, a ferramenta passa por sucessivos ciclos de aquecimento e resfriamento.Nessas aplicações, é necessário utilizar materiais capazes de manter suas propriedades em temperatura elevada e resistir à fadiga térmica.
4. Estabilidade dimensional : Deformações durante o tratamento térmico podem comprometer tolerâncias, aumentar a necessidade de retífica e até inviabilizar uma ferramenta.Por isso, geometria, dimensões da peça, condição de fornecimento e rota de tratamento térmico também devem fazer parte da especificação.

Classificação e Aplicações Práticas das Ligas de Alta Performance

A distribuição de aços ferramenta foca em três grandes grupos de trabalho. Abaixo, detalhamos as ligas principais: 

1. Ligas para Trabalho a Frio (Corte e Conformação)

Nas operações de corte, estampagem, dobra e conformação a frio, desgaste, compressão, lascamento e estabilidade do gume estão entre os principais fatores considerados. 

• Aço VND (AISI O1): Aço ferramenta temperável em óleo utilizado em uma ampla variedade de aplicações de trabalho a frio. . Destaca-se por sua boa estabilidade dimensional e excelente usinabilidade no estado recozido. É o material aplicado para punções de estamparia, matrizes de dobra simples, machos de roscar e calibradores.
• Aço AISI D2: Aço de alto cromo (12%) e alto carbono. Caracteriza-se por uma resistência alta ao desgaste abrasivo devido à alta densidade de carbonetos em sua microestrutura. É amplamente utilizado para matrizes de estampagem de alta produção, rolos conformadores, facas industriais de corte contínuo e componentes de desgaste sob forte fricção.
• Aço VC131 (AISI D6): Com teores de carbono e cromo ainda elevados do que o D2, além da adição de tungstênio, o VC131 é atinge uma alta  resistência contra o desgaste. É indicado para ferramentas que processam materiais altamente abrasivos (como chapas de silício e cerâmicas antes da queima).Entre suas aplicações encontram-se Matrizes de corte, facas de alto rendimento, corte de chapas siliciosas, ferramentas de prensagem, componentes submetidos a desgaste abrasivo intenso.

2. Ligas para Trabalho a Quente (Extrusão e Forjamento)

Ferramentas expostas a temperaturas elevadas , onde o estresse térmico, o choque térmico e a perda de dureza são os principais fatores de risco.

• Aço AISI H13: Graças ao teor equilibrado de cromo, molibdênio e vanádio, esta liga possui excelente tenacidade a quente e alta resistência ao fenômeno da fadiga térmica (conhecido popularmente como “trincas de calor”). É a liga padrão para matrizes de extrusão de alumínio, moldes de fundição sob pressão de metais não ferrosos e matrizes de forjamento a quente.

3. Ligas para Moldes de Injeção Plástica

Moldes para plástico apresentam requisitos diferentes dos encontrados em matrizes de corte.

Usinabilidade, polibilidade, estabilidade dimensional, desgaste e resistência à corrosão podem ter pesos diferentes conforme o polímero processado e as características do molde.

• Aço P20 (DIN 1.2311): Fornecido já no estado beneficiado (pré-temperado na faixa de dureza de 28 a 34 HRc). Ao eliminar a necessidade de têmpera posterior, o P20 neutraliza o risco de distorção dimensional em moldes complexos de injeção de termoplásticos de médio e grande porte.
• Aço Inox AISI 420 (Martensítico): Quando o polímero injetado libera gases corrosivos (como o PVC) ou quando o molde trabalha em condições de alta umidade, o AISI 420 é recomendável. Ele alia a dureza de um aço ferramenta à resistência à oxidação do aço inoxidável, garantindo excelente retenção de polimento espelhado (óptico).

A Matriz de Decisão: qual aço considerar? 

A escolha técnica do aço ideal pode ser sistematizada avaliando a severidade do processo industrial:

Q&A – Guia de Aços Ferramenta para Engenharia e Suprimentos 

1. O que determina a resistência ao desgaste dos aços ferramenta?
   A presença de elementos formadores de carbonetos muito duros (como cromo, vanádio e tungstênio) distribuídos uniformemente em uma matriz martensítica de alta dureza.
2. Por que o Aço P20 é comercializado já beneficiado (temperado)?
   Para evitar que moldes complexos sofram deformações geométricas ou trincas durante um processo de têmpera posterior à usinagem final, economizando tempo e custo de produção.
3. Qual é a vantagem do Aço VC131 (D6) sobre o AISI D2 em matrizes de estamparia?
   O VC131 possui maior quantidade de cromo e adição de tungstênio, oferecendo maior resistência ao desgaste abrasivo em matrizes de corte sob cargas de compressão extrema.
4. Como o Aço H13 consegue resistir às trincas térmicas?
   Sua composição de cromo-molibdênio-vanádio fornece alta tenacidade e estabilidade estrutural sob altas temperaturas, impedindo a rápida propagação de microtrincas causadas por ciclos de aquecimento e resfriamento.
5. O Aço VND (O1) pode ser temperado em água?
   Não. O VND é formulado especificamente para ser temperado em óleo mineral. A têmpera em água causaria um choque térmico excessivo, resultando em empenamento severo ou trincas catastróficas na peça.
6. Quando o Aço Inox AISI 420 é preferível ao P20 na fabricação de moldes?
   Quando o processo de injeção plástica envolve polímeros que liberam subprodutos corrosivos (como o PVC) ou quando o molde precisa operar sob risco constante de oxidação por umidade.
7. Qual o impacto do tamanho de lote de produção na escolha entre o VND e o D2?
   Para baixas tiragens (pequenos lotes), o custo-benefício e a fácil usinagem do VND são ideais. Já para produções contínuas de alto volume, a alta resistência do D2 justifica o maior investimento inicial do material.
8. O que é a têmpera superficial e quais aços ferramenta se beneficiam dela?
   É o endurecimento focado apenas na superfície ativa de uma peça pronta. No entanto, os aços ferramenta deste guia (como D2, H13 e VND) são tipicamente temperados por completo (têmpera plena) para suportar altas cargas estruturais.
9. Como a Aços Iguatemi garante a qualidade de sua linha de aços ferramenta?
   Trabalhamos exclusivamente com materiais com certificação de rastreabilidade de usina, garantindo uniformidade química e resposta microestrutural previsível nos tratamentos térmicos.
10. Como solicitar um estudo de aplicação ou cotação técnica para meu ferramental?
    Nossa equipe de vendas e suporte de engenharia está à disposição através do e-mail vendas@acosiguatemi.com.br ou pelo atendimento telefônico corporativo no número (11) 2954-3000.

Conclusão: O Valor do Suporte Técnico na Distribuição

A especificação de um aço ferramenta não deve ser baseada apenas no menor preço de aquisição do bloco bruto, mas sim na produtividade agregada que ele entrega ao chão de fábrica ao longo de sua vida útil (TCO). Escolher a liga correta, dimensionar o tratamento térmico adequado e contar com a rastreabilidade garantida do material são as melhores defesas de uma indústria contra paradas de produção inesperadas.

Com décadas de experiência no mercado de distribuição de aços especiais, a Aços Iguatemi oferece suporte técnico especializado para que sua ferramentaria selecione sempre o material de maior rendimento mecânico e econômico.

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Trabalhamos com uma grande variedade de ligas em aços carbono SAE 1020/1045/1060/1090, aços para construção mecânica SAE 4140/4340/8620/8640, aços especiais SAE 6150 e SAE 52100, dentre outros.

Contamos ainda com uma linha completa de aços ferramentais: VND/O1 – VC131/D6 – D2 – H13 – P20 – VCO – VMO e aços inox para produção de moldes AISI 420.

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