Na indústria de moldes para fixadores metálicos, a seleção do tipo ideal de metal duro para matrizes de conformação de porcas é crucial para alcançar longa vida útil, consistência dimensional e desempenho confiável sob condições de conformação sob alta tensão. Porcas — especialmente as sextavadas e flangeadas — são normalmente produzidas por meio de processos de conformação a frio ou a quente, que impõem intensa pressão e abrasão ao ferramental. Portanto, o metal duro, com sua dureza e resistência à compressão superiores, é o material preferido para matrizes de porcas. No entanto, nem todos os tipos de metal duro apresentam o mesmo desempenho. A escolha do melhor tipo de metal duro depende de vários fatores, incluindo o material a ser conformado, a velocidade da máquina, a lubrificação e o tamanho da porca.
Requisitos principais para classes de carboneto em matrizes de conformação de porcas
Matrizes de carboneto usadas na conformação de porcas devem suportar:
- Altas cargas compressivas
- Desgaste severo devido ao fluxo de material
- Choque mecânico repetido
- Possível rachadura ou lascamento devido a desalinhamento ou impactos descentralizados
Para enfrentar esses desafios, o grau de carboneto ideal deve oferecer um equilíbrio entre dureza, tenacidade e resistência ao desgaste.
Graus de carboneto recomendados
Para matrizes de conformação de porcas, os seguintes graus de carboneto são comumente considerados padrões da indústria, com desempenho comprovado em uma variedade de tipos de porcas e volumes de produção:
1. Equivalente YG20C / K20–K30
Este é um dos tipos de metal duro mais utilizados na conformação de porcas. Ele apresenta:
- Dureza: ~89–90 HRA
- Resistência à ruptura transversal (TRS): alta, em torno de 2200 MPa
- Tamanho do grão: médio a grosso
Por que funciona bem:
O YG20C oferece excelente resistência à compressão e tenacidade à fratura, tornando-o altamente adequado para conformação de porcas de médio a grande porte sob condições de alta pressão. Suporta bem vibração e impacto, comuns em máquinas de forjamento a frio multiestações.
Aplicações:
- Porcas sextavadas (M8–M20)
- Porcas de flange
- Porcas de aço de alta resistência ou aço inoxidável
2. Equivalente YG15 / K20
O YG15 é outra opção popular com resistência ao desgaste ligeiramente maior, mas tenacidade menor que o YG20C:
- Dureza: ~91 HRA
- TRS: ~1800–1900 MPa
Melhor para:
- Nozes pequenas a médias
- Maiores velocidades de produção
- Cargas de conformação moderadas
Seu tamanho de grão fino melhora a resistência ao desgaste abrasivo, ideal para produzir porcas de aço carbono ou aço-liga onde o desgaste das bordas é uma preocupação.
3. Carboneto de grão fino personalizado (por exemplo, YG6X, YG10X)
Para porcas especiais ou em miniatura (por exemplo, aplicações eletrônicas ou automotivas), pode ser usado carboneto de grão ultrafino, como YG6X ou YG10X.
- Dureza: >92 HRA
- Tamanho do grão: ~0,6 μm
- Caso de uso: É necessária extrema resistência ao desgaste; no entanto, a tenacidade reduzida limita seu uso a aplicações de baixo impacto.
Resumo dos Critérios de Seleção
| Nota | Dureza (HRA) | Resistência | Resistência ao desgaste | Aplicativo |
| YG20C | 89–90 | Muito bom | Bom | Conformação de porcas para serviços pesados |
| YG15 | 91 | Bom | Muito bom | Conformação de alta velocidade |
| YG10X | >92 | Moderado | Excelente | Nozes pequenas/especiais |
Conclusão
A melhor classe de metal duro para matrizes de conformação de porcas é a YG20C (ou seu equivalente na faixa ISO K30). Ela oferece um equilíbrio prático entre tenacidade e resistência ao desgaste, tornando-a adequada para ambientes de produção exigentes que envolvem porcas de aço de alta resistência e grandes diâmetros. Para aplicações de serviços mais leves ou de alta velocidade, a YG15 oferece excelente resistência ao desgaste com tenacidade suficiente. Classes de grãos finos como a YG10X são mais indicadas para peças especiais que exigem extrema resistência ao desgaste, mas as cargas de impacto são mínimas.
Em última análise, a colaboração com seu fornecedor de carboneto e a consideração cuidadosa de seus parâmetros de produção específicos — material da porca, tipo de máquina de conformação, projeto da matriz e lubrificação — são essenciais para otimizar o desempenho e a vida útil da ferramenta.