Aplicaciones del acero para herramientas H13
El acero para herramientas H13 se utiliza para herramientas de trabajo en caliente: matrices de fundición de aluminio, matrices de extrusión, matrices de forja en caliente, cuchillas de corte en caliente, insertos de matrices, pasadores de núcleo, pasadores eyectores, guías, núcleos móviles y componentes de moldes.
Se selecciona cuando las herramientas deben resistir ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento, cargas de impacto, desgaste en caliente, agrietamiento superficial y esfuerzos dimensionales. El acero H13 rara vez se elige por una sola propiedad; se utiliza porque equilibra la tenacidad, la dureza en caliente, la resistencia a la fatiga térmica y la resistencia al choque térmico.
Acero para herramientas H13 disponible en Aobo Steel.
Aobo Steel suministra H13 (1.2344 / SKD61 / 4Cr5MoSiV1) en forma forjada y laminada, recocida, en barras redondas, barras planas y bloques forjados. El H13 ESR está disponible para fundición a presión de alta calidad, utillaje de alto ciclo y trabajos de moldeo de alto pulido.
H13 | 1.2344 | SKD61
Acero para herramientas de trabajo en caliente con cromo equilibrado, destinado a matrices de fundición a presión, herramientas de extrusión, matrices de forja en caliente, cuchillas de corte en caliente, insertos de matrices, pasadores de núcleo y componentes de moldes sometidos a tensión.
Guía de selección de aplicaciones rápidas para acero para herramientas H13
| Aplicación | ¿Por qué se utiliza H13? | Dureza de trabajo típica | Riesgo principal de fallo |
|---|---|---|---|
| Matrices de fundición de aluminio | Resiste el agrietamiento por calor, el lavado y el agrietamiento. | 42-48 HRC | fatiga térmica, erosión de metales fundidos |
| Troqueles de fundición a presión de magnesio | Soporta ciclos térmicos rápidos e impactos. | 42-48 HRC | Fisuras por calor, agrietamiento |
| Matrices de fundición a presión de cinc | Permite una mayor dureza porque la temperatura de servicio es menor. | 48-52 HRC | Desgaste, daños superficiales |
| Matrices de extrusión de aluminio | Resiste el desgaste por calor, la presión y los ciclos térmicos. | 44-50 HRC | Desgaste, deformación, fatiga térmica |
| mandriles de extrusión | Proporciona resistencia al desgaste bajo alta presión. | 46-52 HRC | Desgaste, agrietamiento, tensión de flexión |
| Troqueles de forja en caliente | Equilibra la resistencia al impacto y la resistencia al calor. | 40-50 HRC | Agrietamiento por impacto, sobrecalentamiento, desgaste |
| Cuchillas de corte calientes | Mantiene la resistencia del filo durante el corte en caliente. | 45-52 HRC | Agrietamiento, astillamiento y reblandecimiento de los bordes. |
| Insertos de troquel | Proporciona resistencia local al calor y al desgaste. | 44-52 HRC | Grietas localizadas, desgaste, daños por calor. |
| Pasadores centrales y pasadores eyectores | Combina resistencia al desgaste superficial con un núcleo resistente. | 40-52 HRC | Desgaste, desgaste, agrietamiento |
| Insertos de moldes de plástico | Se utiliza cuando el P20 no es suficiente en cuanto a resistencia al desgaste, pulido o calor. | 48-52 HRC | Abrasión, defectos de pulido, distorsión |
Los valores de dureza indicados anteriormente corresponden a rangos de uso típicos, no a límites fijos. Las herramientas de gran tamaño, las condiciones de alto impacto y los ciclos térmicos severos requieren mayor tenacidad y menor dureza. Las plaquitas, pasadores, mandriles y piezas más pequeñas, especialmente las sometidas a desgaste, suelen funcionar con valores cercanos al límite superior del rango.
Como material práctico para techos, el acero H13 templado y revenido ofrece propiedades útiles para trabajos en caliente de hasta aproximadamente 52-54 HRC. Valores superiores a este no son realistas para su uso en trabajos en caliente.
H13 para matrices de fundición a presión
El acero H13 es uno de los aceros para herramientas más comunes en la fabricación de moldes para fundición de aluminio, magnesio y zinc. Estos moldes deben soportar metal fundido a alta velocidad, ciclos térmicos repetidos, presión de fundición, tensiones de enfriamiento y desgaste superficial.
La principal razón para usar H13 en la fundición a presión es su resistencia al agrietamiento por calor. Durante cada ciclo, la superficie del molde se calienta rápidamente al entrar en contacto con el metal fundido y se enfría rápidamente durante la pulverización o el enfriamiento interno. Esta expansión y contracción repetidas crean finas grietas superficiales. A medida que estas grietas crecen, degradan la calidad de la superficie de la pieza fundida, dificultan la eyección y acortan la vida útil del molde.
El H13 es adecuado para la fundición de aluminio, ya que el molde debe resistir tanto la fatiga térmica como el lavado del metal fundido. En la fundición de magnesio, la misma necesidad de resistencia al choque térmico y control de grietas lo convierte en una opción práctica. En la fundición de zinc, la temperatura de servicio es menor, por lo que el H13 puede utilizarse con mayor dureza para una mejor resistencia al desgaste.
Para la fundición a presión de latón, el acero H13 se limita a condiciones menos severas o a tiradas cortas. El latón se funde a mayor temperatura, por lo que cuando el molde debe soportar altas temperaturas durante períodos prolongados, los aceros para trabajo en caliente de mayor aleación son más seguros.
H13 para matrices de extrusión y herramientas
El acero H13 soporta la presión, el desgaste por altas temperaturas y los ciclos térmicos repetidos de la extrusión, manteniendo una tenacidad óptima. Durante la extrusión, el tocho se fuerza a través de la matriz bajo una carga elevada, por lo que la herramienta debe resistir la deformación, el agrietamiento y el desgaste superficial.
Para la extrusión de aluminio y magnesio, el acero H13 se utiliza para matrices, mandriles, bloques de soporte, soportes, anillos de matriz, pistones y revestimientos. Las matrices y mandriles activos requieren mayor resistencia al desgaste, mientras que las herramientas de soporte necesitan mayor tenacidad y capacidad de carga.
Para la extrusión de cobre, latón y acero, el H13 se sigue utilizando en herramientas de soporte, mandriles, contenedores y componentes circundantes. Cuando la zona activa de la matriz supera la temperatura de servicio práctica del H13, se requieren aceros para trabajo en caliente de mayor aleación.
H13 para matrices de forja en caliente
El acero H13 se utiliza para matrices, punzones e insertos de forja en caliente. Las herramientas de forja deben resistir impactos, cargas de compresión, contacto con metal caliente, desgaste superficial y ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.
En el forjado con martillo, la carga de impacto es severa, por lo que el acero H13 se utiliza con menor dureza para reducir el riesgo de fractura frágil. En el forjado a presión, la carga se aplica de forma más gradual, por lo que se puede utilizar mayor dureza. El forjado a presión también genera un mayor tiempo de contacto entre la pieza caliente y la matriz, por lo que es necesario controlar el sobrecalentamiento y la fatiga térmica.
H13 para cuchillas de corte en caliente e insertos de troquel.
El acero H13 se utiliza en cuchillas de corte en caliente porque mantiene la resistencia del filo a altas temperaturas, a la vez que resiste impactos y choques térmicos. Estas cuchillas cortan lingotes, barras y piezas forjadas calentadas, por lo que la dureza de la cuchilla debe ser la adecuada para la severidad del corte.
El corte en caliente menos intenso permite una mayor dureza para una mayor resistencia al desgaste del filo. El corte intensivo, las secciones gruesas y los fuertes impactos requieren una menor dureza para reducir el agrietamiento del filo y la fractura de la hoja.
El acero H13 también se utiliza comúnmente en insertos para matrices. En lugar de mecanizar una matriz completa de acero para trabajo en caliente, la zona de desgaste y calor activa se fabrica con H13, mientras que el soporte, el bloque de respaldo o el retenedor utilizan un acero más económico. En los insertos para fundición a presión, el H13 resiste el agrietamiento térmico y la erosión por metal fundido. En los insertos para forja, resiste el desgaste, el impacto y la fatiga térmica. Para matrices de alto ciclo, insertos de precisión o superficies de molde pulidas, el acero ESR H13 mejora la limpieza del acero y su resistencia a la fatiga.
H13 para pasadores de núcleo y componentes de moldes
El H13 se utiliza para pasadores de núcleo, pasadores eyectores, guías, núcleos móviles, insertos de molde y otros componentes de molde sometidos a esfuerzos. Estas piezas experimentan desgaste por deslizamiento, calor localizado, movimiento repetitivo y alta presión de contacto.
Para pasadores de núcleo y pasadores eyectores de fundición a presión, el H13 proporciona un núcleo resistente con una superficie resistente al desgaste, lo que reduce el agarrotamiento, el desgaste y el agrietamiento tras ciclos repetidos.
Para moldes de plástico, el P20 es más económico para bases de moldes generales y cavidades grandes. El H13 se elige cuando el molde requiere mayor resistencia al desgaste, resistencia al calor, capacidad de pulido o una vida útil más prolongada, como en el moldeo de resina abrasiva, moldes de plástico de alto ciclo y moldes para piezas visibles o transparentes.
Para componentes ópticos, transparentes o de alto brillo, el ESR H13 reduce los defectos de pulido, ya que el acero más limpio contiene menos inclusiones. Esto es importante para lentes transparentes, piezas de plástico cosméticas y superficies visibles de alta calidad.
Dónde encaja mejor H13
Fundición a presión
Elija H13 cuando los principales riesgos sean la fisuración por calor, la erosión del metal fundido, el choque térmico y la presión de fundición.
Extrusión
Utilice H13 para matrices, mandriles, revestimientos y herramientas de soporte de aluminio y magnesio que deban resistir el desgaste por altas temperaturas y la presión.
Forja
Elija una dureza menor para el forjado con martillo y una dureza mayor cuando el desgaste por forjado a presión sea más importante que el riesgo de impacto.
Componentes del molde
Utilice H13 cuando P20 no pueda proporcionar suficiente resistencia al desgaste, resistencia al calor, capacidad de pulido o vida útil.
Cuando el H13 no es el acero para herramientas adecuado
El H13 ofrece un buen rendimiento en aplicaciones de trabajo en caliente equilibradas, pero no es la mejor opción cuando un requisito predomina en el trabajo.
| Condiciones de servicio | Por qué H13 podría no ser la mejor opción | Mejor dirección de los materiales |
|---|---|---|
| Servicio continuo por encima de aproximadamente 540 °C. | El H13 pierde dureza y resistencia demasiado rápido. | Aceros para trabajo en caliente de alta aleación como H21, H24, H26, H42 u otros. |
| Abrasión por frío severa | El H13 carece del volumen de carburo necesario para una máxima resistencia al desgaste por trabajo en frío. | Aceros para herramientas D2, A2, M2, PM o carburo |
| Moldeo de plástico corrosivo | El H13 no es inoxidable y puede oxidarse o corroerse. | Acero inoxidable 420, 15-5 PH o 17-4 PH |
| Moldes de plástico grandes con presión de costos | El H13 es más difícil de mecanizar y necesita tratamiento térmico. | Acero para moldes P20 u otros aceros pretemplados |
| Máxima tenacidad a la fractura | H13 es ligeramente menos resistente que H11. | H11 o H11 modificado |
| Bloques de troquel extremadamente gruesos | Las propiedades del núcleo son difíciles de controlar sin un enfriamiento adecuado. | Aceros H13 de primera calidad, con diseño de inserción o bloques de acero alternativos. |
Para servicio continuo a temperaturas muy elevadas, los aceros para trabajo en caliente con tungsteno superan al H13. Para un desgaste severo en frío, el D2 o el A2 son más adecuados. Para el moldeo de plásticos corrosivos, los aceros inoxidables para moldes son más seguros. Para moldes de plástico grandes, donde la eficiencia del mecanizado y el costo son más importantes que el rendimiento en trabajo en caliente, el P20 es la mejor opción.
La regla de selección consiste en elegir H13 cuando los principales riesgos son el agrietamiento por calor, el agrietamiento en caliente, el choque térmico, el impacto y el desgaste por calor.
¿Necesita H13 para herramientas de trabajo en caliente?
Indique el grado, tamaño, cantidad, aplicación, dureza objetivo y requisitos de calidad. Aobo Steel puede confirmar el suministro de acero H13 forjado o laminado, el estado de recocido, la opción ESR y los detalles del certificado de fábrica.
Preguntas frecuentes
El acero para herramientas H13 se utiliza principalmente para herramientas de trabajo en caliente, incluyendo matrices de fundición de aluminio, matrices de extrusión, matrices de forja en caliente, cuchillas de corte en caliente, insertos de matrices, pasadores de núcleo, pasadores eyectores y componentes de moldes de alto rendimiento.
El acero H13 se utiliza en moldes de fundición a presión porque resiste el agrietamiento por calor, el choque térmico, la erosión del metal fundido y el agrietamiento. Estos son riesgos comunes de falla en la fundición a presión de aluminio, magnesio y zinc.
Sí. El H13 se utiliza ampliamente para matrices de extrusión de aluminio, mandriles, bloques de soporte, refuerzos, anillos de matriz, pistones y revestimientos, ya que combina resistencia al trabajo en caliente, tenacidad y buena respuesta al tratamiento superficial.
Sí. El acero H13 se usa comúnmente para matrices, punzones e insertos de forja en caliente porque puede soportar mejor los impactos, el calor y los ciclos térmicos repetidos que muchos aceros de uso general.
Sí. El H13 se utiliza para pasadores de núcleo, pasadores eyectores, correderas, núcleos móviles, insertos de moldes y componentes de moldes de plástico de alto rendimiento, especialmente cuando la resistencia al desgaste, la resistencia al calor o la capacidad de pulido deben superar las del estándar P20.
El H13 es preferible cuando el molde requiere mayor resistencia al desgaste, al calor, facilidad de pulido o una vida útil más prolongada. El P20 suele ser mejor para moldes de plástico en general, donde el menor costo, la facilidad de mecanizado y la disponibilidad de material preendurecido son más importantes.
El H13 no suele ser la mejor opción para trabajos en frío con desgaste severo. Para el estampado en frío, el troquelado, el embutido profundo y el desgaste abrasivo prolongado, el D2 o el A2 suelen ser más adecuados.