AÇO 5160

É um aço com 0,6% de carbono e pequeno percentual de cromo. Muito usado na indústria automotiva em molas  de veículos (planas ou helicoidais) é o principal aço do cuteleiro iniciante e a preferência de muitos forjadores experientes. 

Ótimo aço de se trabalhar e apresenta excelentes resultados, seja para uma espada seja para facas pequenas, médias ou grandes.Tem como características uma boa temperabilidade, alta resistência a tração e fadiga. 

Na condição temperado e revenido sua dureza alcança níveis de 58 Hrc.Com excelente dureza e alta durabilidade, flexível, resistente ao choque, resistência ao desgaste de média a alta, tenacidade alta, dureza a quente baixa, deformação no tratamento térmico baixa.Com as seguintes temperaturas de tratamento térmico e propriedades

Forjamento: 900 a 1050 °C

Recozimento: 760 a 820 °C, com resfriamento em forno. O recozimento é dispensável, pois a normalização o deixa bem macio para usinagem.

Normalização: 870 °C.

Têmpera: 790 a 840 °C, com resfriamento no óleo

Revenido: 1 hora entre 180/210°C.

Microestrutura final: Martensita revenida+ traços de austenita retida.

Dureza típica após revenimento: 55 a 58 HRC.

CARACTERÍSTICAS SOBRE O TRATAMENTO TÉRMICO:

Boa temperabilidade, é um aço que admite uma larga faixa de temperatura para os tratamentos térmicos sem afetar drasticamente suas propriedades. No entanto, visando uma otimização dos processos, serão apresentados os parâmetros para se obter os melhores resultados com este aço.

Temperatura de Forjamento  = 980°C

Normalização = 870 °C, 10 minutos seguidos por resfriamento ao ar.

Têmpera = 820 °C, 15 minutos, resfriamento em óleo, podendo ser utilizado tratamento criogênico.

Revenimento = 200 °C, 1 hora, dois ciclos.

DUREZA

O gráfico apresenta a dureza resultante do tratamento térmico em função da temperatura de austenitização, para uma mesma temperatura de revenimento de 190 °C.  A menor dureza é verificada à temperatura de 805 °C. A dureza aumenta até cerca de 825 °C, voltando a cair depois.

TENACIDADE

A tenacidade se comporta praticamente constante da temperatura de 800 até 830 °C, sofrendo uma queda após 830 °C, esta queda pode ser efeito do maior crescimento de grãos a temperaturas elevadas.

Em relação ao revenimento, a melhor relação entre dureza e tenacidade está entre as temperaturas de 190 a 205 °C. A temperaturas menores há uma drástica perda da tenacidade e a temperaturas maiores há uma perda na dureza.

Por causa da queda na tenacidade com temperaturas de revenido altas ou baixas e a dureza relativamente constante com diferentes temperaturas de austenitização, o aço 5160 não parece ser muito flexível em termos de suas possíveis combinações de propriedades. A austenitização na faixa de 815 a 830 °C e revenido na faixa de 190 a 205 °C fornecem a melhor combinação de propriedades.

Observe que, para um bom valor de tenacidade a temperatura de revenimento deve ser ao menos 190°C, sendo que a dureza cai quase que linearmente com o aumento da temperatura de revenimento. Logo a temperatura de revenimento deve ser algo em torno de 190/200°C.

O aço 5160 tem uma tenacidade muito boa com um tratamento térmico usando uma temperatura de austenitização de 815 a 830 °C e revenido a 190 a 205 °C. Isso resulta em 58,5 a 59,5 HRC e tenacidade muito alta quando tratado termicamente com uma etapa criogênica. Ignorar a criogenia pode melhorar ligeiramente a tenacidade com uma queda na dureza.