Propriedades Químicas de Aço de Alta Velocidade

Aço de alta velocidade (HSS, HS steel) é grau de aço usado na fabricação de diversas ferramentas de maquinaria. Como tem propriedades mecânicas mais adequadas para fabricação de ferramentas que vários outros graus de aços carbono tradicionalmente usados, considerado de melhor qualidade para esse fim.

Composição Química

Aços ferramenta como HSS são ligas contendo muitos elementos além do ferro, cada um influenciando propriedades químicas. Elementos: carbono (0,65-0,80%), cromo (3,75-4,00%), tungstênio (17,25-18,75%), vanádio (0,90-1,30%), e em proporções muito pequenas cobalto, molibdênio, alumínio. Outros elementos em pequenas quantidades: manganês (0,10-0,40%), silício (0,20-0,40%), níquel (~0,30%), cobre (0,25%), fósforo (~0,30%), enxofre (~0,30%). Amplamente, aços de alta velocidade classificados em duas categorias pela composição: tipo T (base tungstênio) e tipo M (base molibdênio).

Efeito da Composição Química

Influência na composição química afeta propriedades mecânicas (resistência, dureza, tenacidade, fragilidade, ductilidade, maleabilidade), determinando variedade de aplicações. Propriedades químicas também ditam propriedades anticorrosivas. Teor de carbono mais alto aumenta resistência da liga, ajudando resistir deformação sob carga. Também aumenta dureza, embora torne menos dúctil. Presença de cromo em liga de ferro atrasa significativamente oxidação (ferrugem) formando fina camada anticorrosiva de óxido de cromo, prevenindo danos mecânicos/químicos à ferramenta. Molibdênio evita cicatrização da liga, embora torne menos maleável.

Dureza

Todos graus de HSS requerem características de resistência e dureza mantidas mesmo em altas temperaturas (excedendo 600°C). Tipicamente alcançado por tratamento térmico da liga. Importante notar que HSS exibe dureza muito alta e resistência à abrasão tanto em temperatura ambiente quanto alta. Ferramentas de HSS cortam muito mais rápido que outros graus de aço; propriedade-chave dá nome ao aço. HSS desempenha papel muito importante na indústria moderna de processamento de metais.