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Materiais para Moldagem por Injeção de Metal | Aço Inoxidável MIM-420

Índice
Visão Geral do Aço Inoxidável MIM-420
O Que é o Aço Inoxidável MIM-420
Principais Características do Aço Inoxidável MIM-420
Propriedades Mecânicas do Aço Inoxidável MIM-420
Propriedades Físicas do Aço Inoxidável MIM-420
Composição Química do Aço Inoxidável MIM-420
Aplicações do Aço Inoxidável MIM-420
Aplicação do MIM-420 em Ferramentas Elétricas
Estudo de Caso de Peças para Ferramentas Elétricas
Conclusão
Opções de Materiais de Aço Inoxidável MIM

Visão Geral do Aço Inoxidável MIM-420

O aço inoxidável MIM-420 é um material de grau martensítico conhecido por sua alta resistência, dureza e resistência ao desgaste, combinadas com uma resistência moderada à corrosão. Esta postagem tem como objetivo fornecer uma visão abrangente do aço inoxidável MIM-420, suas principais características, propriedades mecânicas e físicas, e seu papel em diversos setores, especialmente em injeção de metal MIM-420 e serviços MIM personalizados.

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O Que é o Aço Inoxidável MIM-420

O aço inoxidável MIM-420 é um material martensítico que combina alta resistência, dureza e resistência ao desgaste com resistência moderada à corrosão. Este material é magnético e normalmente apresenta menos distorção com tratamento térmico a vácuo em comparação ao revenido em óleo.

Devido às suas propriedades únicas, encontrou aplicação em vários setores. É frequentemente utilizado nos segmentos aeroespacial, automotivo, cutelaria, defesa, ferramentas manuais elétricas e instrumentos cirúrgicos.

Principais Características do Aço Inoxidável MIM-420

Aqui estão algumas das principais características do aço inoxidável 420 processado por moldagem por injeção de metal (MIM):

- Alta dureza – Pode ser tratado termicamente para alcançar dureza na faixa de 52-57 HRC. Consideravelmente mais duro que tipos austeníticos como o 316L.

- Excelente resistência ao desgaste – A alta dureza proporciona ótima resistência à abrasão e ao desgaste, tornando-o ideal para componentes dinâmicos sujeitos ao desgaste.

- Boa resistência à corrosão – O teor de cromo de 12-14% proporciona resistência moderada à corrosão, superior aos aços carbono, mas inferior à série 300 de inoxidáveis.

- Custo atrativo – Mais acessível que o MIM de aço ferramenta. Permite substituir aços ferramenta usinados por peças MIM 420 quase acabadas.

- Estabilidade dimensional – Baixa expansão térmica e alta resistência à temperatura permitem bom controle dimensional.

- Geometrias complexas – Formatos e detalhes intricados podem ser moldados quase na forma final, minimizando usinagem.

- Microestrutura fina – O resfriamento rápido da MIM produz grãos martensíticos e carbonetos muito finos em comparação ao 420 forjado.

- Propriedades personalizáveis – Dureza, resistência e tenacidade podem ser ajustadas via tratamento térmico.

No geral, o MIM 420 combina as vantagens de forma e custo da MIM com a dureza, resistência ao desgaste e à corrosão do aço inoxidável 420. É uma excelente solução para peças pequenas, duráveis e ferramentais.

Propriedades Mecânicas do Aço Inoxidável MIM-420

O aço inoxidável MIM-420 apresenta propriedades mecânicas impressionantes, tornando-o adequado para várias aplicações. Aqui estão algumas das propriedades mecânicas típicas:

Propriedade

Valor

Carbono (C)

0.16~0.25

Manganês (Mn)

≤1.00

Silício (Si)

≤1.00

Cromo (Cr)

12.0~14.0

Níquel (Ni)

≤0.75

Fósforo (P)

≤0.04

Enxofre (S)

≤0.03

Resistência à Tração (σb, MPa)

≥635 (Têmpera e revenido)

Limite de Escoamento (σ0.2, MPa)

≥440 (Têmpera e revenido)

Alongamento (δ5, %)

≥20 (Têmpera e revenido)

Energia de Impacto (Akv, J)

≥63 (Têmpera e revenido)

Dureza (HB)

≤223 (Recozido); ≥192 (Têmpera e revenido)

Essas propriedades tornam o aço inoxidável MIM-420 adequado para aplicações que exigem alta resistência e excelente resistência ao desgaste.

Propriedades Físicas do Aço Inoxidável MIM-420

As propriedades físicas do aço inoxidável MIM-420 contribuem para suas características únicas e ampla gama de aplicações. Veja a tabela a seguir com sua composição:

Propriedade

Valor

Resistência à Tração (σb, MPa)

≥635 (Têmpera e revenido)

Limite de Escoamento (σ0.2, MPa)

≥440 (Têmpera e revenido)

Alongamento (δ5, %)

≥20 (Têmpera e revenido)

Energia de Impacto (Akv, J)

≥63 (Têmpera e revenido)

Dureza

≤223HB (Recozido); ≥192HB (Têmpera e revenido)

Composição Química do Aço Inoxidável MIM-420

Elemento

Composição

Carbono (C)

0.16~0.25

Manganês (Mn)

≤1.00

Silício (Si)

≤1.00

Cromo (Cr)

12.0~14.0

Níquel (Ni)

≤0.75

Fósforo (P)

≤0.04

Enxofre (S)

≤0.03

Aplicações do Aço Inoxidável MIM-420

O aço inoxidável MIM-420 é utilizado em diversos setores devido à sua combinação única de alta resistência, dureza, resistência ao desgaste e resistência moderada à corrosão. Alguns dos principais segmentos onde é aplicado incluem:

Cutelaria e Facas: A alta dureza (52-57 HRC) permite que facas e lâminas mantenham um fio de corte afiado. A resistência à corrosão é fundamental para talheres.

Instrumentos Médicos: A dureza proporciona ótima resistência ao desgaste em ferramentas cirúrgicas como bisturis e instrumentos ortopédicos. A resistência à corrosão é essencial para biocompatibilidade em dispositivos médicos.

Válvulas e Componentes de Sistemas de Fluidos: O aço 420 possui excelente resistência à abrasão e erosão, essenciais para válvulas e componentes que operam com fluidos, especialmente em alta velocidade. A dureza previne desgaste.

Moldes para Injeção de Plástico: A dureza garante grande durabilidade contra o desgaste abrasivo de plásticos reforçados com vidro ou minerais durante a injeção de plástico.

Peças Mecânicas: Buchas, rolamentos de esferas e outras peças mecânicas se beneficiam da dureza, resistência ao desgaste e resistência moderada à corrosão para desempenho confiável.

Ferramentas e Calibradores: O 420 pode substituir os aços ferramenta para machos, alargadores e outras ferramentas que requerem resistência ao revenido e dureza a custos menores.

Aplicação do MIM-420 em Ferramentas Elétricas

O aço inoxidável MIM-420 é frequentemente usado nas seguintes aplicações devido à sua combinação única de propriedades:

Cutelaria e Facas: A alta dureza (52-57 HRC) permite que facas e lâminas mantenham um fio de corte afiado. A resistência à corrosão é fundamental para talheres.

Instrumentos Médicos: A dureza proporciona ótima resistência ao desgaste em ferramentas cirúrgicas como bisturis e instrumentos ortopédicos. A resistência à corrosão é essencial para biocompatibilidade.

Válvulas e Componentes de Sistemas de Fluidos: O aço 420 possui excelente resistência à abrasão e erosão, essenciais para válvulas e componentes que operam com fluidos, especialmente em alta velocidade. A dureza previne desgaste.

Moldes para Injeção de Plástico: A dureza garante grande durabilidade contra o desgaste abrasivo de plásticos reforçados durante a moldagem por injeção.

Peças Mecânicas: Buchas, rolamentos de esferas e outras peças mecânicas se beneficiam da dureza, resistência ao desgaste e resistência moderada à corrosão para desempenho confiável.

Ferramentas e Calibradores: O 420 pode substituir os aços ferramenta para machos, alargadores e outras ferramentas que requerem resistência ao revenido e dureza a custos menores.

Estudo de Caso de Peças para Ferramentas Elétricas

O aço inoxidável MIM-420 possui propriedades valiosas que o tornam ideal para aplicação em ferramentas elétricas:

- Alta dureza e resistência ao desgaste – Ferramentas elétricas sofrem desgaste significativo em componentes internos devido ao contato metal-metal de alta velocidade. A dureza do 420 (52-57 HRC) resiste ao desgaste abrasivo.

- Boa tenacidade – Ferramentas elétricas estão sujeitas a cargas de impacto elevadas. O 420 oferece maior tenacidade à fratura do que outros aços inoxidáveis para suportar choques intermitentes.

- Resistência moderada à corrosão – Ferramentas elétricas operam em ambientes úmidos e oleosos. O 420 oferece melhor resistência à ferrugem do que o aço carbono.

- Resistência a altas temperaturas – Muitos componentes devem manter estabilidade dimensional em temperaturas elevadas. O 420 resiste à perda de dureza até cerca de 300°C.

- Geometrias complexas – O MIM permite fabricar peças internas com formas complexas exigidas em ferramentas elétricas modernas.

- Eficiência de custo – O MIM 420 é uma alternativa econômica aos componentes em aço ferramenta usinado em ferramentas elétricas.

Aplicações típicas incluem eixos de engrenagem, rolamentos de fuso, e componentes de impacto e fixação que requerem dureza, resistência ao desgaste, resistência ao calor e flexibilidade geométrica. O MIM-420 atende a essas exigências de forma eficaz.

Conclusão

O aço inoxidável MIM-420 é um material martensítico conhecido por sua alta resistência, dureza e resistência ao desgaste, combinadas com resistência moderada à corrosão. Essas propriedades o tornam uma escolha preferida para várias aplicações, especialmente na injeção de metal.

Seja você um projetista de peças ou um comprador que necessita de peças MIM, compreender as propriedades e aplicações do aço inoxidável MIM-420 pode ajudar em decisões mais acertadas. Sua combinação única de propriedades o torna valioso em setores como aeroespacial, automotivo, cutelaria, defesa, ferramentas manuais elétricas e instrumentos cirúrgicos.

No caso de ferramentas elétricas, a alta resistência, dureza e resistência ao desgaste do MIM-420 tornam-no excelente para componentes sujeitos a altos níveis de estresse e desgaste. Além disso, sua baixa distorção após tratamento térmico a vácuo garante que os componentes mantenham sua forma e dimensões, assegurando desempenho e durabilidade.

Opções de Materiais de Aço Inoxidável MIM

Nome do Material

Descrição / Norma

MIM 17-4 PH

Aço inoxidável endurecido por precipitação, alta resistência e resistência à corrosão

MIM 316L

Aço inoxidável austenítico, excelente resistência à corrosão e conformabilidade

MIM-304

Aço inoxidável austenítico, uso geral, boa resistência à corrosão

MIM-420

Aço inoxidável martensítico, alta dureza, usado em ferramentas de corte

MIM-430

Aço inoxidável ferrítico, resistência moderada à corrosão

MIM-430L

Versão de baixo carbono do 430, melhor ductilidade

MIM-440C

Aço inoxidável martensítico, dureza muito alta, aplicações em rolamentos