Acero para herramientas de trabajo en caliente 4Cr5MoSiV1

En Aobo Steel, trabajamos extensamente con acero para herramientas de trabajo en caliente 4Cr5MoSiV1, también conocido internacionalmente como H13 (AISI) o SKD61 (JIS). Con más de 20 años de especialización en la forja de acero para herramientas, conocemos a fondo las capacidades y aplicaciones de este material. Este acero para herramientas de trabajo en caliente al cromo-molibdeno es una opción fiable para aplicaciones exigentes, ofreciendo un excelente equilibrio entre tenacidad y rendimiento a altas temperaturas.

1. Composición química del acero para herramientas 4Cr5MoSiV1

Comprender la composición es fundamental para comprender el rendimiento. La descomposición química típica (en peso) del 4Cr⁻⁻MoSiV⁻ es:

• Carbono (C): 0.32% – 0.45%
• Silicio (Si): 0.80% – 1.20%
• Manganeso (Mn): 0.20% – 0.50%
• Cromo (Cr): 4.75% – 5.50%
• Molibdeno (Mo): 1.10% – 1.75%
• Vanadio (V): 0.80% – 1.20%
• Fósforo (P):≤ 0,030%
• Azufre (S):≤ 0,030%

Estos elementos trabajan juntos:

• Cromo: Aumenta la dureza y la resistencia al desgaste.
• Molibdeno: Fundamental para la resistencia y la resistencia a la fluencia a altas temperaturas.
• Vanadio: Mejora la resistencia al desgaste y refina la estructura del grano para una mejor tenacidad.
• Silicio y manganeso: Ayuda en la desoxidación y contribuye a la templabilidad y resistencia.

2. Propiedades clave y características de rendimiento

Según nuestra experiencia, 4Cr5MoSiV1 ofrece varias ventajas:

• Endurecimiento al aire: Esto simplifica el tratamiento térmico y reduce el riesgo de distorsión en comparación con los aceros endurecidos en aceite.
• Resistencia a altas temperaturas: Mantiene la dureza y la resistencia de forma eficaz a temperaturas de trabajo elevadas.
• Buena tenacidad y resistencia a la fatiga térmica: Esencial para herramientas sometidas a ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.
• Resistencia al desgaste: Ofrece durabilidad en aplicaciones de contacto intenso.
• Resistencia a la escala: Menor tendencia a la formación de incrustaciones durante el enfriamiento al aire.

Es fundamental gestionar correctamente la dureza; una dureza excesiva puede provocar problemas de fatiga, especialmente en aplicaciones como la fundición a presión de aluminio. Generalmente, recomendamos una temperatura máxima de servicio de unos 600 °C.

3. Acero para herramientas 4Cr5MoSiV1 Pautas de tratamiento térmico

Un tratamiento térmico adecuado es crucial para lograr las propiedades deseadas. Aobo Steel cuenta con una amplia experiencia en el control de estos procesos.

3.1 Recocido

• Proceso: Calentar a 860-890 °C, mantener durante 3-4 horas, enfriar en el horno a 500 °C y luego enfriar al aire.
• Dureza objetivo: ≤ 229 peso al día.

3.2 Endurecimiento

• Austenitización: Calentar a 1020-1080°C.
• Temple: Refrigeración por aceite o aire.
• Dureza resultante: Generalmente entre 56-58 HRC.
• Tamaño del grano: ASTM 8-11 (dependiendo de la temperatura de enfriamiento).

3.3 Revenido

• Proceso: Generalmente se templa entre 560 y 580 °C, refrigerado por aire. Es común el doble revenido, siendo el segundo ligeramente más frío.
• Dureza típica: 47-49 horas.
• Nota: Algunas aplicaciones específicas (p. ej., matrices de forja de gran tamaño, moldes de fundición a presión) pueden requerir temperaturas ajustadas y objetivos de dureza (p. ej., 37-41 HRC o 42-47 HRC). La liberación de tensiones a ~200 °C después del mecanizado también es una opción.

3.4 Tratamientos de superficies

• Nitruración: La nitruración gaseosa se puede aplicar después del endurecimiento y revenido (por ejemplo, base 32-38 HRC o 46-50 HRC) para aumentar significativamente la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste, lo que es particularmente común en las matrices de extrusión de aluminio.

4. Acero para herramientas 4Cr5MoSiV1 Aplicaciones comunes

Gracias a su versatilidad, el 4Cr5MoSiV1 se utiliza en muchas industrias:

• Fundición a presión: Matrices para aleaciones de aluminio y cobre, con aplicación primaria.
• Extrusión en caliente: Matrices para aluminio, cobre y, a veces, acero.
• Forja: Fabricación de matrices, punzones y pasadores de núcleo para forja de martillos y prensas.
• Moldeo de plástico: Moldes de inyección para polímeros como policarbonato y poliamida.
• Componentes estructurales: Piezas de temperatura media (400-500 °C) en aplicaciones aeroespaciales.

5. Calidad y suministro de materiales

La consistencia y pureza del 4Cr5MoSiV1 influyen directamente en la vida útil y el rendimiento de la herramienta. Factores como el control químico preciso, los bajos niveles de fósforo y azufre y las inclusiones mínimas son cruciales. En Aobo Steel, aprovechamos nuestra red de más de 40 proveedores estables y nuestra amplia experiencia en forja para garantizar materiales de la más alta calidad. Procesos como... Refusión por electroescoria (ESR) Se puede utilizar para producir acero más limpio y homogéneo para aplicaciones exigentes que requieren una capacidad de pulido superior o resistencia a la fatiga.

6. Consideraciones de mecanizado

El mecanizado de 4Cr5MoSiV1, especialmente tras el temple, requiere el uso de herramientas y técnicas adecuadas. Generalmente, recomendamos realizar operaciones de mecanizado de desbaste antes del tratamiento térmico para simplificar el proceso.

Si tiene requisitos específicos para su aplicación de 4Cr5MoSiV1, contáctenos en Aobo Steel. Gracias a nuestro profundo conocimiento del acero para herramientas, podemos proporcionarle el material y el soporte técnico adecuados.