1. Introdução
1.4122, comumente referenciado por sua designação europeia X39CrMo17-1, é um aço inoxidável martensítico com cromo projetado para fornecer uma mistura de dureza, resistência ao desgaste e desempenho razoável à corrosão.
Ele ocupa um meio-termo prático entre os aços para ferramentas e os aços inoxidáveis resistentes à corrosão: endurecível por tratamento térmico com altas resistências e resistência à abrasão, ainda oferecendo melhor resistência à corrosão do que muitos aços carbono.
2. O que é 1.4122 Aço inoxidável
1.4122 (também chamado X39CrMo17-1) é a cromo martensítico aço inoxidável - um endurecível, grau inoxidável magnético projetado para fornecer um equilíbrio de alta dureza/resistência ao desgaste e resistência moderada à corrosão.
Engenheiros escolhem 1.4122 para componentes que exigem bordas afiadas e superfícies de corte duráveis (Talheres), eixos e fusos de precisão, peças de desgaste e certos componentes de válvulas ou bombas onde a resistência à corrosão moderada é adequada.
É diferente dos aços inoxidáveis austeníticos (Por exemplo, 304) que não são magnéticos e altamente resistentes à corrosão, e de graus ferríticos que não são endurecíveis por têmpera;
1.4122A característica definidora é a sua microestrutura martensítica após têmpera, que produz alta dureza e resistência.
3. Composição química de 1.4122 Aço inoxidável
Abaixo está uma limpeza, tabela profissional mostrando as faixas de composição química para 1.4122 (X39CrMo17-1) aço inoxidável juntamente com um conciso, descrição focada na engenharia do papel que cada elemento desempenha nesta liga.
| Elemento | Faixa (WT%) | Função principal(s) - conciso |
| C (Carbono) | 0.33–0,45 | Principal agente de endurecimento — aumenta a dureza da martensita e a resistência ao desgaste; reduz a tenacidade e a soldabilidade em altos níveis. |
| Cr (Cromo) | 16.5–17,5 | Fornece passividade à corrosão e contribui para a temperabilidade e formação de carboneto. |
| MO (Molibdênio) | 0.80–1h30 | Melhora a temperabilidade, força e resistência à corrosão localizada. |
| Em (Níquel) | ≤1,00 | Ajuda menor à resistência; mantido baixo para reter a resposta martensítica. |
| Mn (Manganês) | ≤1,50 | Desoxidante e auxiliar de temperabilidade suave. |
E (Silício) |
≤1,00 | Desoxidante e modesto fortalecedor de solução sólida. |
| P (Fósforo) | ≤0,04 | Impureza — mantida baixa para evitar fragilização e perda por fadiga. |
| S (Enxofre) | ≤0,015 | Minimizado (não é uma classe de usinagem livre) porque reduz a resistência e o desempenho em fadiga. |
| Fe (Ferro) | Equilíbrio | Elemento matricial — forma a base de aço martensítico. |
| Oligoelementos (De, V, Cu, N, etc.) | tipicamente <0.05–0.20 | Pequenos efeitos de microliga ou elementos de tramp; pode refinar o grão ou modificar ligeiramente as propriedades quando presente. |
4. Propriedades mecânicas de 1.4122 Aço inoxidável
As propriedades mecânicas variam com o estado do tratamento térmico. Abaixo estão faixas representativas usadas para orientação de projeto.
| Doença / tratamento | Dureza (HRC) | Resistência à tracção (Uts, MPA) | 0.2% Prova / Colheita (MPA) | Alongamento (UM, %) | Charpy V-Notch (aprox., J) |
| Macio / normalizado (entrega) | ~20–30 HRC | ~500–700MPa | ~300–450MPa | 10–18 % | 30–60J |
| Extinto & temperado → ~40 HRC (temperamento típico de engenharia) | ≈38–42 HRC | ~800–950MPa | ~600–800MPa | 8–12 % | 15–30 J. |
| Extinto & temperado → ~48–52 HRC (alta dureza) | ≈48–52 HRC | ~1.000–1.300 MPa | ~800–1.100 MPa | 3–8 % | 5–20 j |
| Endurecimento máximo (aproximar 55+ HRC) | >55 HRC | >1,300 MPA | alto (aproximando-se da UTS) | baixo (<3 %)* | baixo (<10 J) |
5. Propriedades Magnéticas e Físicas de 1.4122 Aço inoxidável
Compreender as propriedades magnéticas e físicas do 1.4122 o aço inoxidável é fundamental para engenheiros de projeto, especialmente ao especificar componentes para máquinas de precisão, ferramentas, ou aplicações onde a expansão térmica e a condutividade são importantes.
| Propriedade | Valor típico | Implicações de engenharia |
| Densidade | 7.75–7,80g/cm³ | Cálculos de peso, carga dinâmica, Design de componentes |
| Condutividade térmica | 19–24 W/m · k | Dissipação de calor, usinagem e distorção térmica |
| Coeficiente de expansão térmica | 10–11 ×10⁻⁶ /K | Estabilidade dimensional sob ciclos térmicos |
| Calor específico | ~ 460 J/kg · k | Gerenciamento térmico durante o processamento |
| Comportamento magnético | Ferromagnético | Considere na proximidade do sensor, interferência eletrônica, montagem magnética |
6. Resistência à corrosão
1.4122 aço inoxidável fornece resistência moderada à corrosão, superior aos aços carbono simples, mas inferior aos aços inoxidáveis austeníticos.
Ambientes onde funciona de forma aceitável
- Água doce e atmosferas industriais levemente oxidantes
- Ácidos orgânicos e ambientes químicos suaves, quando polido ou passivado
Limitações
- Não recomendado para ambientes ricos em cloreto (água do mar, salmoura) onde a corrosão por pites e frestas se torna significativa.
- A resistência à corrosão localizada diminui com o aumento da dureza e do revenido que expõe heterogeneidades microestruturais.
Acabamento superficial e passivação
- Polimento para um fino acabamento e passivação química (Por exemplo, tratamento com ácido nítrico) melhorar o desempenho contra corrosão fortalecendo o filme passivo.
- Revestimentos (tintas, revestimento) ou proteção catódica são comuns para longa vida útil em ambientes marginais.
7. Tratamento Térmico e Endurecimento
Tratamento térmico alfaiataria é fundamental para usar 1.4122 efetivamente.
Cronograma de endurecimento típico
- Austenitizando: aquecer aproximadamente 980–1020 °C (gama típica para aços inoxidáveis martensíticos; a temperatura exata depende do tamanho da seção e do controle do forno) para formar austenita.
- Tireização: resfriamento rápido em óleo ou polímero para transformar em martensita. A têmpera com água pode ser usada, mas aumenta o risco de distorção e rachaduras.
- Temering: reaquecer para 150–600 ° C. dependendo do equilíbrio final requerido entre dureza/tenacidade.
Temperaturas de têmpera mais baixas produzem maior dureza e menor tenacidade; temperatura mais alta produz menor dureza, mas melhor ductilidade e resistência ao impacto.
Resposta de endurecimento
- Elementos formadores de carboneto (Cr, MO) e o conteúdo de carbono impulsionam a temperabilidade. 1.4122 apresenta boa resposta, permitindo que os projetistas selecionem ciclos de têmpera para alvos mecânicos específicos.
Efeitos
- Aumenta a força dramaticamente depois de temperado e temperado.
- Resistência pode ser restaurado parcialmente por têmpera; existe uma compensação bem conhecida entre dureza e tenacidade.
- MACHINABILIDADE geralmente piora após o endurecimento; a maior parte da usinagem é feita em condições recozidas ou parcialmente revenidas.
8. Usinabilidade e Fabricação
MACHINABILIDADE
- Médio em condição recozida. Em estado macio, 1.4122 máquinas comparáveis a outras classes martensíticas com ferramentas e velocidades de corte adequadas.
Use ferramentas afiadas de alta velocidade, refrigeração adequada e avanços conservadores ao usinar porções endurecidas. - Ruim quando endurecido. Dureza >45 HRC aumenta substancialmente o desgaste da ferramenta; ferramentas de retificação e metal duro são típicas.
Soldabilidade
- Limitado. A estrutura de alto carbono e martensítica torna o aço suscetível a craqueamento a frio induzido por hidrogênio. A soldagem geralmente requer:
-
- Pré -aquecer (Por exemplo, 150–250 °C dependendo da espessura)
- Eletrodos de baixo hidrogênio
- Têmpera pós-soldagem ou PWHT para aliviar tensões residuais e suavizar a ZTA
- Para peças críticas, a soldagem é evitada ou realizada com tratamento térmico pós-soldagem.
Formação
- Formação a frio: limitado em estado endurecido; melhor formar em condição recozida e depois endurecer.
- Formação a quente: pode ser usado dentro de janelas controladas, mas requer tratamento térmico subsequente para restaurar as propriedades projetadas.
9. Vantagens e limitações
Vantagens de 1.4122 Aço inoxidável
- Boa hardenabilidade: pode ser tratado termicamente em uma ampla gama de valores de dureza e resistência.
- Resistência à corrosão equilibrada: superior aos aços carbono em muitos ambientes.
- Resistência ao desgaste: adequado para arestas de corte, eixos e peças de desgaste levemente carregadas.
- Magnético: útil onde o comportamento ferromagnético é necessário.
Limitações de 1.4122 Aço inoxidável
- Limitações de soldabilidade — requer pré-aquecimento e PWHT para junções críticas.
- Formabilidade a frio: pobre em estado endurecido; deve ser formado em condição recozida.
- Limites de corrosão: não recomendado para água do mar ou ambientes com alto teor de cloreto sem medidas de proteção.
- Usinagem quando endurecido: alto desgaste da ferramenta, ferramentas especiais necessárias.
10. Aplicações industriais de 1.4122 Aço inoxidável
1.4122 é usado onde uma combinação de alta dureza superficial, resistência ao desgaste, e resistência moderada à corrosão são necessários:
- Talheres e instrumentos cirúrgicos: facas, tesouras e lâminas se beneficiam do equilíbrio entre dureza e comportamento inoxidável.
- Engenharia Mecânica: eixos, eixos, pinos e pequenas engrenagens que exigem precisão, retenção de borda e boa vida útil ao desgaste.
- Bombas e válvulas: caules, assentos e componentes expostos a água doce ou fluidos tamponados.
- Ferramentas e moldes: para processamento de polímeros e tarefas leves de ferramentas onde a resistência à corrosão é útil em comparação com aços simples para ferramentas.
- Outros usos de nicho: raças de rolamento, pequenos componentes estruturais, e certos fixadores onde a dureza e a resposta magnética são vantajosas.
11. Comparação com aços inoxidáveis relacionados
1.4122 (X39CrMo17-1) é a aço inoxidável martensítico em cromo com dureza equilibrada, Resistência à corrosão, e propriedades de desgaste.
Para orientar a seleção de materiais, é útil compará-lo com outros aços inoxidáveis martensíticos e de cromo comumente usados, incluindo 1.4034 (X46Cr13) e 1.4112 (X90CrMoV18).
| Propriedade / Liga | 1.4122 (X39CrMo17-1) | 1.4034 (X46Cr13) | 1.4112 (X90CrMoV18) | Notas de Engenharia |
| Carbono (C) | 0.36–0,44% | 0.42–0,50% | 0.85–0,95% | O carbono controla a dureza e a resistência ao desgaste; maior C aumenta a dureza, mas reduz a ductilidade. |
| Cromo (Cr) | 16–18% | 16–18% | 16–18% | O cromo fornece resistência à corrosão; todos os três são graus martensíticos com resistência à corrosão moderada. |
| Molibdênio (MO) | 0.8–1,2% | 0–0,2% | 0.8–1,2% | Mo melhora a corrosão e a resistência geral à corrosão, especialmente em 1.4122 e 1.4112. |
| Vanádio (V) | Traço | Traço | 0.1–0,3% | V aumenta a dureza e a resistência ao desgaste, usado em 1.4112 para ferramentas de alto desgaste. |
| Resistência à tracção (MPA) | 800–1100 (extinto & temperado) | 700–1000 | 1000–1400 | 1.4112 é uma classe de alto carbono projetada para máximo desgaste; 1.4122 equilibra força e resistência. |
Dureza (HRC) |
50–55 | 48–52 | 56–60 | 1.4112 atinge maior dureza devido ao maior teor de carbono; 1.4122 adequado para ferramentas e eixos. |
| Resistência à corrosão | Moderado | Moderado | Moderado a baixo | 1.4122A adição de Mo melhora a resistência a ambientes oxidantes suaves ao longo 1.4034. |
| MACHINABILIDADE | Moderado | Bom | Pobre | Alto carbono 1.4112 é mais difícil de usinar; 1.4122 equilibra usinabilidade com dureza. |
| Aplicações típicas | Talheres, ferramentas, eixos da bomba, válvulas | Talheres, instrumentos cirúrgicos, peças mecânicas | Ferramentas de alto desgaste, facas, lâminas industriais | A seleção depende da dureza necessária, Resistência à corrosão, e restrições de usinagem. |
12. Conclusão
1.4122 (X39CrMo17-1) é um aço inoxidável martensítico prático que fornece uma combinação versátil de dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão moderada.
Sua capacidade de ser adaptado por meio de tratamento térmico o torna uma escolha ideal para talheres, eixos, peças de válvulas e aplicações de ferramentas onde é necessário um compromisso entre comportamento inoxidável e alta dureza.
Perguntas frequentes
Qual é a faixa típica de dureza alcançável para 1.4122 aço inoxidável?
Na entrega/condição amolecida sobre 27–33 HRC. Após têmpera e revenimento, a liga pode ser ajustada normalmente para ~40–55 HRC dependendo da temperatura de revenido e do tamanho da seção.
É 1.4122 aço inoxidável adequado para serviço de água salgada?
Não - tem apenas resistência moderada ao cloreto. Para água do mar ou ambientes altamente corrosivos, selecione aços inoxidáveis duplex ou austeníticos com resistência superior à corrosão.
Posso soldar 1.4122 Componentes de aço inoxidável?
A soldagem é possível, mas desafiante. Usar pré-aquecimento, consumíveis com baixo teor de hidrogênio e revenimento pós-soldagem para evitar rachaduras e restaurar a tenacidade.
Como o tratamento térmico afeta a tenacidade?
O revenido em temperaturas mais altas melhora a tenacidade, mas reduz a dureza. Selecione a temperatura de revenido para alcançar o equilíbrio necessário entre fadiga e cargas de impacto.
Dependendo do aplicativo, 1.4034 pode ser um substituto econômico para necessidades de desempenho mais baixas; 1.4112 ou outros martensíticos de alto C podem ser usados onde extrema dureza é necessária, mas observe diferenças na corrosão e tenacidade.
