SAE 9315 – AMS 6263
Aço Ni-Cr-Mo para cementação de alta temperabilidade
Aço baixo carbono ao 3,25% Ni-1,2% Cr-Mo para cementação, com núcleo de alta resistência e tenacidade sob camada dura (≈ 58–62 HRC). Versão de carbono um pouco mais alto que o 9310, usada em engrenagens pesadas e aeronáuticas; hoje é especificado principalmente pela AMS 6263.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | G93150 (antigo SAE) |
| W.Nr./EN | ≈ 15NiCr13 (1.5752) / 14NiCrMo13-4 (1.6657), aproximados |
| DIN | ≈ 14NiCrMo13-4 |
| JIS | ≈ SNCM815 (aproximado) |
| Comercial | 9315, AMS 6263 |
| Outras | Família do 9310 (AMS 6260/6265) |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra / forjado / tubo (aeronáutico) | AMS 6263 |
| Barra (composição SAE) | SAE 9315 (grau histórico SAE/AISI) |
| Barra – alternativa comercial | SAE 9310 – ASTM A29 / SAE J404 |
| Engrenagens | AGMA 2001 / ISO 6336 (classes de material) |
Composição química (%)
SAE 9315 (AMS 6263 limita C a 0,11 – 0,17)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| C | 0,13 – 0,18 |
| Mn | 0,45 – 0,65 |
| P | ≤ 0,025 |
| S | ≤ 0,025 |
| Si | 0,20 – 0,35 |
| Ni | 3,00 – 3,50 |
| Cr | 1,00 – 1,40 |
| Mo | 0,08 – 0,15 |
Propriedades mecânicas
Cementado, temperado em óleo e revenido a 150 °C – propriedades de núcleo, Ø ≈ 25 mm (típico)
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (núcleo) | ≈ 960 MPa (típico) |
| Resistência à tração (núcleo) | ≈ 1.200 MPa (típico) |
| Alongamento (núcleo) | ≈ 15% (típico) |
| Dureza do núcleo | ≈ 35 – 40 HRC (típico) |
| Dureza superficial | ≈ 58 – 62 HRC |
| Profundidade de camada | ≈ 1,0 – 1,5 mm (conforme ciclo) |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 7,85 g/cm³ |
| Módulo de elasticidade | ≈ 205 GPa |
| Condutividade térmica (20 °C) | ≈ 36 W/m·K (típico) |
| Expansão térmica (20–100 °C) | ≈ 11,5 µm/m·K (típico) |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Engrenagens cementadas operam até ≈ 150–175 °C (temperatura de revenido da camada). |
| Tratamento térmico | Recozimento/sub-crítico ≈ 650 °C para usinagem. Cementação ≈ 925 °C (ex.: 8 h), resfriamento, reaquecimento ≈ 790–800 °C e têmpera em óleo agitado; tratamento sub-zero opcional para reduzir austenita retida; revenido 150–175 °C. |
| Soldagem | Não usual em peças cementadas. Em estado recozido: pré-aquecimento ≈ 150–250 °C, consumível baixo H (AWS E10018-M / ER100S-1) e alívio de tensões; nunca soldar camada cementada. |
| Usinagem | Razoável no recozido ou normalizado+revenido; acabamento final por retífica após cementação. |
Metal de adição para soldar
A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.
Aplicações típicas
- Engrenagens de transmissões aeronáuticas e helicópteros
- Engrenagens de redutores pesados e mineração
- Pinhões e coroas de caminhões e tratores
- Eixos ranhurados cementados
- Rolamentos e pistas de grande porte
- Componentes de máquinas-ferramenta
Alternativas: SAE 9310 (AMS 6265, VAR) para aeronáutico com C menor; SAE 8620 para engrenagens de menor solicitação e custo; 4320 intermediário; 18CrNiMo7-6 (EN) para redutores industriais europeus.
Perguntas frequentes
Qual a composição química do SAE 9315?
Pela SAE 9315 (AMS 6263 limita C a 0,11 – 0,17): C 0,13 – 0,18; Mn 0,45 – 0,65; P ≤ 0,025; S ≤ 0,025; Si 0,20 – 0,35; Ni 3,00 – 3,50.
Quais normas cobrem o SAE 9315?
Barra / forjado / tubo (aeronáutico): AMS 6263. Barra (composição SAE): SAE 9315 (grau histórico SAE/AISI). Barra – alternativa comercial: SAE 9310 – ASTM A29 / SAE J404. Engrenagens: AGMA 2001 / ISO 6336 (classes de material).
Até que temperatura o SAE 9315 pode ser usado?
Engrenagens cementadas operam até ≈ 150–175 °C (temperatura de revenido da camada).
Quais materiais substituem o SAE 9315?
SAE 9310 (AMS 6265, VAR) para aeronáutico com C menor; SAE 8620 para engrenagens de menor solicitação e custo; 4320 intermediário; 18CrNiMo7-6 (EN) para redutores industriais europeus.