Propiedades del acero H13: composición, tenacidad y rendimiento en trabajos en caliente.
acero H13 es un acero para herramientas de trabajo en caliente con 5% de cromo utilizado para matrices y utillajes expuestos a calor, impacto, desgaste y ciclos térmicos repetidos. Sus propiedades clave son dureza en caliente, tenacidad, resistencia a la fatiga térmica, resistencia al desgaste y estabilidad dimensional tras un tratamiento térmico adecuado.
En estado recocido, el acero H13 se suministra normalmente con una dureza de aproximadamente 229 Hb o inferior para su mecanizado. Tras el endurecimiento y el revenido, se suele utilizar con una dureza de entre 44 y 52 HRC, dependiendo del tamaño de la herramienta, la temperatura de trabajo, la carga de impacto y el equilibrio requerido entre tenacidad y resistencia al desgaste.
El rendimiento del H13 proviene de su contenido de carbono medio y de sus elementos de aleación, incluidos el cromo, el molibdeno, el vanadio y el silicio. Este equilibrio de aleación hace que el H13 sea adecuado para matrices de fundición a presión de aluminio, matrices de extrusión, matrices de forja en caliente, cuchillas de corte en caliente, punzones, insertos y otras herramientas para trabajo en caliente. La selección del grado para herramientas de extrusión se establece en la guía de selección de acero para herramientas para matrices de extrusión en caliente.
¿Cuáles son las principales propiedades del acero H13?
Select H13 when a tool must resist heat, impact, surface cracking, and dimensional changes at the same time. It is not the hardest tool steel, nor the most wear-resistant steel. Its value lies in the balance of properties required for hot-work service.
| Propiedad | Significado práctico en herramientas H13 |
|---|---|
| Dureza en caliente | Ayuda a resistir el ablandamiento a temperaturas de trabajo elevadas. |
| Tenacidad | Ayuda a resistir el agrietamiento por impacto y la fractura macroscópica. |
| Resistencia a la fatiga térmica | Ayuda a retrasar la fisuración causada por los ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento. |
| Resistencia al desgaste | Ayuda a resistir la abrasión, la erosión y los daños superficiales. |
| estabilidad dimensional | Ayuda a reducir el riesgo de deformación durante el tratamiento térmico adecuado. |
| templabilidad | Ayuda a que las secciones más grandes alcancen una dureza más uniforme. |
| maquinabilidad recocida | Permite el mecanizado antes del tratamiento térmico final. |
Los moldes de fundición a presión suelen fallar debido al agrietamiento térmico y la erosión. Los moldes de extrusión pueden fallar por desgaste en caliente o pérdida de tolerancia. Los moldes de forja pueden fallar por agrietamiento, deformación o fatiga térmica. El material H13 resulta útil porque permite abordar varios de estos riesgos con un solo componente.
Composición química del acero H13 y su efecto en las propiedades.
El H13 es un acero para herramientas de trabajo en caliente de cromo-molibdeno-vanadio. La composición exacta puede variar ligeramente según la norma y las especificaciones del fabricante, pero el rango típico del AISI H13 se muestra a continuación. Las designaciones que este grado tiene bajo otras normas se enumeran en la Calificaciones equivalentes a H13 referencia.
| Elemento | Rango típico | Efecto principal sobre las propiedades de H13 |
|---|---|---|
| Carbono | 0.32-0.45% | Favorece la dureza, la resistencia y la formación de carburos, manteniendo al mismo tiempo una tenacidad útil. |
| Cromo | 4.75-5.50% | Mejora la templabilidad, la resistencia a la oxidación y la resistencia al ablandamiento. |
| Molibdeno | 1.10-1.75% | Favorece el endurecimiento secundario, la resistencia en caliente y la resistencia al revenido. |
| Vanadio | 0.80-1.20% | Forma finos carburos duros y mejora la resistencia al desgaste. |
Los límites completos elemento por elemento para AISI H13, DIN 1.2344 y JIS SKD61, y cómo cada elemento determina la dureza, la tenacidad y la resistencia en caliente, están en la Composición química H13 página.
El H13 no depende de un contenido de carbono muy alto ni de una gran cantidad de carburos primarios gruesos. En comparación con los aceros para trabajo en frío como D2, Renuncia a una resistencia extrema a la abrasión a cambio de una mayor tenacidad, estabilidad en trabajos en caliente y resistencia al agrietamiento térmico.
El vanadio es una de las razones por las que la aleación H13 suele tener mayor resistencia al desgaste que la H11. La H13 contiene más vanadio, lo que favorece la formación de carburos finos y mejora la resistencia a la abrasión y a la erosión por metal fundido. La contrapartida es que la H13 generalmente tiene una tenacidad ligeramente inferior a la de la H11.
El cromo y el molibdeno favorecen la templabilidad, la resistencia al revenido y la resistencia en caliente. Durante un revenido adecuado, los finos carburos de aleación ayudan al H13 a resistir el ablandamiento durante el trabajo en caliente.
El carbono se controla a un nivel medio. Esto permite que el H13 alcance una dureza de trabajo útil sin volverse demasiado frágil para matrices de trabajo en caliente sometidas a impacto. Los límites estándar de cada elemento, junto con los rangos de impurezas aceptables, se enumeran en la Composición química H13 página.
Propiedades mecánicas H13
Las propiedades mecánicas del acero H13 dependen de las condiciones del tratamiento térmico, la temperatura de revenido, el nivel de dureza, el tamaño de la sección y la calidad del acero. La resistencia a la tracción y el límite elástico no deben considerarse valores fijos a menos que se conozcan también la dureza y las condiciones del tratamiento térmico.
| Condición | Dureza aproximada | resistencia a la tracción | Límite elástico | Significado práctico |
|---|---|---|---|---|
| Condición templada de mayor resistencia | Aproximadamente 52 HRC | Aproximadamente 1960 MPa | Aproximadamente 1570 MPa | Mayor resistencia y resistencia al desgaste, pero menor margen de tenacidad. |
| Condiciones de funcionamiento estándar | Aproximadamente 44 HRC | Aproximadamente 1495 MPa | Aproximadamente 1290 MPa | Mayor resistencia y equilibrio más seguro para muchas herramientas de trabajo en caliente. |
En las herramientas para trabajo en caliente, la tenacidad, la dureza en caliente, la resistencia al ablandamiento y la resistencia a la fatiga térmica suelen ser más importantes que los datos de resistencia a temperatura ambiente.
La dureza es importante, pero no debe ser el único criterio de selección. El acero H13 se suministra normalmente recocido para su mecanizado, generalmente con una dureza de aproximadamente 229 Hb o inferior. Tras el endurecimiento y el revenido, se suele utilizar con una dureza de entre 44 y 52 HRC.
| Condición H13 | Dureza típica | Significado práctico |
|---|---|---|
| H13 recocido | Aproximadamente 229 HB máximo | Adecuado para el mecanizado antes del tratamiento térmico final. |
| Rango común de trabajo en caliente | Aproximadamente 44–52 HRC | Gama equilibrada para muchas herramientas de trabajo en caliente. |
| Rango de dureza inferior | Aproximadamente 40–46 HRC | Mayor resistencia y durabilidad ante choques térmicos. |
| Rango de dureza superior | Aproximadamente 50–54 HRC | Mayor resistencia al desgaste, pero menor margen de tenacidad. |
A medida que aumenta la dureza, disminuye la tenacidad al impacto. Una mayor dureza resiste el desgaste, la indentación y la deformación, pero una menor dureza proporciona un margen de seguridad mayor para matrices grandes, herramientas de alto impacto y ciclos térmicos severos.
Para matrices de fundición a presión, se suele utilizar una dureza de 44 a 48 HRC para lograr un equilibrio entre la resistencia al agrietamiento por calor, la resistencia a la erosión y la tenacidad. Para matrices de forja pesadas, se puede seleccionar una dureza menor para mejorar la tenacidad. Para aplicaciones de bajo impacto, se puede seleccionar una dureza mayor para mejorar la resistencia al desgaste.
Para los moldes de forja y fundición a presión, es importante precalentarlos antes de su uso. Un molde H13 frío es más propenso a agrietarse ante un impacto repentino o un choque térmico. El precalentamiento reduce la diferencia de temperatura entre la superficie y el núcleo del molde, lo que ayuda a disminuir el riesgo de agrietamiento.
Para obtener información detallada sobre los rangos de HRC, la dureza Rockwell, la dureza recocida y la selección de dureza según la aplicación, consulte la sección correspondiente. Guía de dureza del acero H13. Aobo Steel también puede ayudar a confirmar el estado del material, los requisitos de inspección y las especificaciones de suministro antes de la compra.
Rendimiento a altas temperaturas: Resistencia al agrietamiento por calor, a la fatiga térmica y al reblandecimiento.
El acero H13 se utiliza principalmente en herramientas sometidas a ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento. En la fundición a presión, la extrusión, la forja y el corte en caliente, la superficie de trabajo se calienta mediante metal fundido o lingotes calientes y luego se enfría con aire, lubricante, pulverización o contacto con material más frío. Este cambio repetido de temperatura genera tensiones térmicas.
El agrietamiento térmico es una fisura superficial fina causada por ciclos térmicos. Comienza cuando la expansión y contracción repetidas generan tensiones superficiales que superan la capacidad del acero para absorberlas. Una vez que se forman las grietas, una baja tenacidad, una dureza excesiva, un ablandamiento localizado o un mal estado de la superficie pueden acelerar su crecimiento.
El material H13 resiste el agrietamiento por calor gracias a un equilibrio entre resistencia, tenacidad, dureza en caliente y resistencia a la fatiga térmica.
| Factor | Efecto sobre la resistencia al agrietamiento por calor |
|---|---|
| Dureza equilibrada | Proporciona resistencia sin hacer que el troquel sea demasiado frágil. |
| Buena tenacidad | Ayuda a ralentizar el crecimiento de las grietas. |
| Precalentamiento adecuado | Reduce el choque térmico antes del servicio. |
| Calidad de acero refinado | Reduce las inclusiones y los puntos de inicio de grietas internas. |
| Buen acabado superficial | Reduce la concentración de tensiones superficiales. |
| Tratamiento térmico correcto | Produce un equilibrio más estable entre resistencia y dureza. |
El acero H13 también resiste el ablandamiento a temperaturas elevadas gracias a su comportamiento de endurecimiento secundario. Los finos carburos de aleación que se forman durante el revenido ayudan al acero a conservar una dureza y resistencia útiles durante el trabajo en caliente.
Sin embargo, el acero H13 tiene sus limitaciones. Si la superficie de trabajo se expone a temperaturas excesivas durante demasiado tiempo, puede producirse un sobrecalentamiento y ablandamiento. En aplicaciones de alta temperatura, como la extrusión de latón en condiciones extremas o el contacto prolongado con metal caliente, el acero H21 u otros aceros para trabajo en caliente de mayor aleación pueden ser más adecuados.
Resistencia al desgaste, resistencia a la erosión y estabilidad dimensional.
El H13 presenta una resistencia al desgaste de moderada a buena para herramientas de trabajo en caliente. Su resistencia al desgaste no se debe a una alta fracción volumétrica de carburos primarios gruesos, como en el D2. En el H13, la resistencia al desgaste proviene principalmente de la dureza de la matriz, el endurecimiento secundario y la formación de finos carburos de vanadio.
El vanadio confiere al H13 una mayor resistencia al desgaste que al H11 en muchas aplicaciones. Esto resulta útil para matrices de extrusión, insertos de fundición a presión, punzones calientes y otras herramientas expuestas a altas temperaturas, abrasión o flujo de metal.
La resistencia a la erosión es fundamental en la fundición a presión. El aluminio, el magnesio o el zinc fundidos pueden fluir sobre la superficie del molde a alta velocidad y presión, lo que puede provocar erosión, corrosión superficial y pérdida gradual de material. El H13 se utiliza ampliamente en la fundición de aluminio a presión debido a su óptimo equilibrio entre resistencia a la erosión, resistencia al agrietamiento por calor y tenacidad.
La estabilidad dimensional es otra propiedad importante. El H13 tiene buena templabilidad y puede tratarse térmicamente con un enfriamiento menos severo que los aceros de temple en agua o de temple en aceite de baja aleación. Esto ayuda a reducir el riesgo de distorsión, especialmente en herramientas más grandes o complejas.
| Propiedad | Significado del rendimiento H13 |
|---|---|
| Resistencia al desgaste | Adecuado para herramientas de trabajo en caliente, controlado principalmente por la dureza y el refuerzo de carburo fino. |
| Resistencia a la erosión | Adecuado para fundición a presión de aluminio y magnesio, pero un lavado intenso aún puede limitar la vida útil del molde. |
| estabilidad dimensional | Mejor que muchos aceros para herramientas de baja aleación cuando se someten a un tratamiento térmico adecuado. |
| Riesgo de distorsión | Menor que en los aceros templados en líquido severos, pero aún afectado por el tamaño de la sección y la tensión de mecanizado. |
| Respuesta al tratamiento de superficie | Responde bien a la nitruración cuando se necesita una mayor resistencia al desgaste superficial. |
Los tratamientos superficiales, como la nitruración, se utilizan con frecuencia cuando se requiere mayor dureza superficial y resistencia al desgaste. La nitruración puede mejorar el comportamiento de la superficie frente al desgaste, manteniendo al mismo tiempo una mayor tenacidad del núcleo. El control del proceso es importante, ya que una capa superficial frágil puede reducir el rendimiento ante la fatiga térmica.
Propiedades físicas del acero H13
El propiedades físicas del H13 afectan la transferencia de calor, la tensión térmica, el movimiento dimensional y el rendimiento de la herramienta en condiciones de trabajo en caliente. Los valores exactos varían según la fuente, las condiciones de tratamiento térmico y el método de ensayo, pero los siguientes datos son útiles como referencia.
| Propiedad física | Valor o rango típico | Significado práctico |
|---|---|---|
| Densidad | Aproximadamente 7,80 g/cm³ | Se utiliza para el cálculo de pesos y la planificación de materiales. |
| Módulo de elasticidad a temperatura ambiente | Aproximadamente 210–216 GPa | Indica rigidez y resistencia a la deformación elástica. |
| capacidad calorífica específica | Aproximadamente 460 J/kg·K cerca de la temperatura ambiente. | Afecta la absorción de calor durante el ciclo térmico. |
| coeficiente de dilatación térmica | Aproximadamente 11,0–14,8 µm/m·K dependiendo del rango de temperatura | Afecta al estrés térmico y al movimiento dimensional. |
| conductividad térmica | Aumenta con la temperatura en muchos conjuntos de datos reportados. | Ayuda a transferir el calor lejos de la superficie de trabajo. |
| resistividad eléctrica | Aproximadamente 5,2 × 10-7 Ω·m a temperatura ambiente | Por lo general, no es un factor de diseño principal para las herramientas de trabajo en caliente. |
La dilatación térmica es importante porque las herramientas H13 se expanden y contraen repetidamente durante su uso. Una dilatación predecible ayuda a reducir el riesgo dimensional, pero el diseño del troquel, el precalentamiento, las prácticas de enfriamiento y el estado de la superficie siguen teniendo una gran influencia en la aparición de grietas por calor.
La conductividad térmica también importa porque el calor debe alejarse de la superficie de trabajo. Pero el H13 no se selecciona solo por su conductividad térmica. Se selecciona porque su equilibrio total de propiedades es más adecuado para herramientas de trabajo en caliente que para aceros de ingeniería generales. Los datos comparativos de conductividad térmica entre los grados se encuentran en la tabla de conductividad térmica del acero para herramientas.
H13 vs H11 vs H21: Comparación de propiedades
H11, H13 y H21 son todos aceros para herramientas de trabajo en caliente, pero responden a prioridades diferentes. El H11 y el H13 son aceros para trabajo en caliente con 5% de cromo. El H21 es un acero para trabajo en caliente con tungsteno que se utiliza cuando se necesita mayor dureza en caliente, normalmente con menor impacto y choque térmico.
| Propiedad | H11 | H13 | H21 |
|---|---|---|---|
| Familia Steel | Acero para trabajo en caliente 5% Cr | Acero para trabajo en caliente 5% Cr | Acero de tungsteno para trabajo en caliente |
| Tenacidad | Superior a H13 | Alto, pero ligeramente inferior a H11. | Más bajo |
| Resistencia al desgaste | Inferior a H13 | Mejor que el H11 debido a su mayor contenido de vanadio. | Alto a temperatura elevada |
| Dureza en caliente | Bien | Bien | Superior a H11 y H13 |
| Resistencia a la fatiga térmica | Excelente | Excelente | Inferior a H11 y H13 |
| Resistencia al choque térmico | Excelente | Excelente | De peor calidad que los aceros al cromo para trabajo en caliente. |
| Maquinabilidad | Buen estado recocido | Buen estado recocido | Más difícil debido al mayor contenido de aleación. |
| Mejor uso | Herramientas diseñadas para soportar impactos severos y ofrecer gran resistencia. | Troqueles e insertos para trabajos en caliente de uso general | Aplicaciones de alta temperatura con menor carga de impacto. |
Se prefiere H11 cuando la máxima tenacidad y resistencia al impacto son más importantes que la resistencia al desgaste. Se prefiere H13 cuando la herramienta requiere un equilibrio más óptimo entre resistencia al desgaste, resistencia al agrietamiento por calor y tenacidad. Se selecciona H21 cuando la temperatura de servicio es demasiado alta para H13, pero es menos adecuado para impactos fuertes o choques térmicos rápidos.
Mejores aplicaciones para H13 según sus propiedades.
El H13 se utiliza en aplicaciones donde confluyen calor, presión, desgaste y ciclos térmicos. La mejor aplicación depende del modo de fallo predominante.
| Aplicación | ¿Por qué se utiliza H13? | Dureza de trabajo típica | Riesgo principal de fallo |
|---|---|---|---|
| matrices de fundición de aluminio | Resiste el agrietamiento por calor, la erosión del metal fundido y el choque térmico. | 42-48 HRC | Fatiga térmica, erosión por metal fundido |
| Matrices para fundición a presión de magnesio | Resiste ciclos térmicos rápidos e impacto | 42-48 HRC | Fisuración por calor, agrietamiento |
| Troqueles de fundición a presión de zinc | Permite mayor dureza porque la temperatura de servicio es menor | 48-52 HRC | Desgaste, daño superficial |
| Insertos, núcleos, guías y pasadores eyectores para fundición a presión | Proporciona dureza, resistencia en caliente y estabilidad dimensional. | 44-52 HRC (insertos), 40-52 HRC (pasadores de núcleo) | Gripado, agrietamiento local, desgaste, daño térmico |
| Matrices de extrusión de aluminio | Resiste el ablandamiento, el desgaste por calor y la presión a temperaturas elevadas. | 44-50 HRC | Desgaste, deformación, fatiga térmica |
| Mandriles, bloques de prueba, soportes y refuerzos | Proporciona resistencia y tenacidad en sistemas de extrusión en caliente. | 46-52 HRC | Desgaste, agrietamiento, esfuerzo de flexión |
| Matrices de forja en caliente | Ofrece resistencia al impacto y estabilidad en trabajos en caliente. | 40-50 HRC | Agrietamiento por impacto, sobrecalentamiento, desgaste |
| Matrices de recorte en caliente y cuchillas de corte | Mantiene mejor la resistencia del filo que los aceros de ingeniería general. | 45-52 HRC | Agrietamiento de bordes, desportillado, reblandecimiento |
| Perforadores y perforadores | Resiste la deformación y el ablandamiento térmico bajo calor. | 40-52 HRC | Agrietamiento por impacto, desgaste |
| Mohos plásticos severos | Útil cuando se requiere mayor dureza, pulido o respuesta a la nitruración. | 48-52 HRC | Abrasión, defectos de pulido, distorsión |
Los valores de dureza anteriores son rangos de servicio típicos, no límites fijos. Las herramientas grandes, las condiciones de alto impacto y los ciclos térmicos severos exigen mayor tenacidad y menor dureza. Los insertos más pequeños, pasadores, mandriles y piezas enfocadas al desgaste suelen operar cerca del límite superior del rango.
Como techo práctico, el H13 templado y revenido conserva propiedades útiles para trabajo en caliente hasta aproximadamente 52-54 HRC. Los valores por encima de esto no son realistas para servicio de trabajo en caliente revenido.
En la fundición a presión, se utiliza H13 porque la superficie del molde debe soportar el contacto repetido con el metal fundido y el enfriamiento rápido. Los principales riesgos son el agrietamiento por calor, la erosión y el choque térmico.
En la extrusión, se utiliza H13 porque la matriz debe resistir alta presión, desgaste por calor y pérdida dimensional. El vanadio y el molibdeno ayudan a mantener la resistencia y la durabilidad.
En el forjado, se utiliza H13 porque la matriz debe absorber el impacto manteniendo su resistencia a altas temperaturas. Para impactos severos en el forjado, se suele seleccionar una dureza menor para preservar la tenacidad.
En el moldeo de plásticos, el H13 no siempre es necesario. El P20 suele ser más económico para moldes de uso general. El H13 es útil cuando se requiere mayor dureza, resistencia al desgaste, capacidad de pulido o un mejor rendimiento en superficies nitruradas.
H13 para moldes de fundición a presión
El H13 es uno de los aceros para herramientas más comunes para moldes de fundición a presión de aluminio, magnesio y zinc. Estos moldes deben resistir metal fundido a alta velocidad, ciclos térmicos repetidos, presión de colada, esfuerzo de enfriamiento y desgaste superficial.
La razón principal para usar H13 en fundición a presión es su resistencia a la fisuración por calor. Durante cada ciclo, la superficie del molde se calienta rápidamente al contacto con el metal fundido y se enfría rápidamente durante el rociado o el enfriamiento interno. Esta expansión y contracción repetidas crean finas grietas superficiales. A medida que estas grietas crecen, degradan la calidad superficial de la pieza, dificultan la eyección y acortan la vida del molde.
El H13 es adecuado para la fundición a presión de aluminio porque el molde debe resistir tanto la fatiga térmica como el lavado por metal fundido. En la fundición a presión de magnesio, la misma necesidad de resistencia al choque térmico y control de grietas lo convierte en una opción práctica. En la fundición a presión de zinc, la temperatura de servicio es menor, por lo que el H13 puede operar a mayor dureza para mejor resistencia al desgaste.
Para la fundición a presión de latón, el H13 se limita a condiciones menos severas o corridas más cortas. El latón se funde a mayor temperatura, por lo que cuando el molde debe resistir a alta temperatura durante períodos prolongados, los aceros para trabajo en caliente de mayor aleación son más seguros.
H13 para matrices y herramientas de extrusión
El H13 soporta la presión, el desgaste en caliente y los ciclos térmicos repetidos de la extrusión mientras mantiene una tenacidad útil. En la extrusión, el tocho se fuerza a través de la matriz bajo alta carga, por lo que las herramientas deben resistir deformación, agrietamiento y desgaste superficial.
Para la extrusión de aluminio y magnesio, el H13 se usa en matrices, mandriles, bloques ficticios, soportes, cojinetes, anillos de matriz, arietes y camisas. Las matrices activas y los mandriles necesitan mayor resistencia al desgaste, mientras que las herramientas de soporte necesitan mayor tenacidad y resistencia a la carga.
Para la extrusión de cobre, latón y acero, el H13 todavía sirve en herramientas de soporte, mandriles, contenedores y componentes circundantes. Cuando el área activa de la matriz excede 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 H13 se usa para matrices de forja en caliente, punzones e insertos. Las herramientas de forja deben resistir impacto, carga de compresión, contacto con metal caliente, desgaste superficial y calentamiento y enfriamiento repetidos.
En la forja por martillo, la carga de impacto es severa, por lo que el H13 se opera a menor dureza para reducir el riesgo de fractura frágil. En la forja por prensa, la carga se aplica más gradualmente, por lo que se puede usar mayor dureza. La forja por prensa también crea un tiempo de contacto más prolongado entre la pieza caliente y la matriz, por lo que el sobrecalentamiento y la fatiga térmica aún deben controlarse.
H13 para cuchillas de corte en caliente e insertos de matriz
El H13 se usa para cuchillas de corte en caliente porque mantiene la resistencia del filo a temperatura elevada mientras resiste impacto y choque térmico. Estas cuchillas cortan tochos, barras y piezas forjadas calientes, por lo que la dureza de la cuchilla debe coincidir con la severidad del corte.
El corte en caliente más ligero permite mayor dureza para resistencia al desgaste del filo. El corte de servicio pesado, las secciones gruesas y el impacto fuerte exigen menor dureza para reducir el agrietamiento del filo y la fractura de la cuchilla.
El H13 también es común en insertos de matriz. En lugar de mecanizar una matriz completa de acero para trabajo en caliente, la zona activa de desgaste y calor se fabrica de H13 mientras que el portador, bloque de respaldo o retenedor usa un acero más económico. En los insertos de fundición a presión, el H13 resiste la fisuración por calor y la erosión por metal fundido. En los insertos de forja, resiste desgaste, impacto y fatiga térmica. Para moldes de alto ciclo, insertos de precisión o superficies de molde pulidas, el H13 ESR mejora la limpieza del acero y el rendimiento a la fatiga.
H13 para pasadores de núcleo y componentes de molde
El H13 se usa para pasadores de núcleo, pasadores eyectores, correderas, núcleos móviles, insertos de molde y otros componentes de molde sometidos a esfuerzo. Estas piezas experimentan desgaste por deslizamiento, calor localizado, movimiento repetido y alta presión de contacto.
Para pasadores de núcleo y pasadores eyectores de fundición a presión, el H13 proporciona un núcleo tenaz con una superficie resistente al desgaste, lo que reduce el agarrotamiento, el desgaste y el agrietamiento a lo largo de ciclos repetidos.
Para moldes de plástico, el P20 es más económico para bases de molde generales y cavidades grandes. El H13 se elige cuando el molde necesita mayor resistencia al desgaste, resistencia al calor, pulibilidad o vida de producción más larga, como en el moldeo de resinas abrasivas, moldes de plástico de alto ciclo y moldes para piezas visibles o transparentes.
Para componentes ópticos, transparentes o de alto pulido, el H13 ESR reduce los defectos de pulido porque el acero más limpio contiene menos inclusiones. Esto es importante para lentes transparentes, piezas plásticas cosméticas y superficies visibles de alta calidad.
Cuando el acero H13 no es la mejor opción
El H13 es versátil, pero no es la solución adecuada para todos los problemas de utillaje. Un uso incorrecto del H13 puede aumentar los costes sin abordar la causa subyacente del fallo.
| Situación | Mejor dirección |
|---|---|
| Temperatura de servicio extrema por encima del rango seguro de H13 | Considere la posibilidad de utilizar aleaciones H21 u otras aleaciones de mayor aleación para trabajo en caliente. |
| La máxima tenacidad a la fractura es el requisito principal. | Considere la opción H11 u otros grados enfocados en la resistencia. |
| La abrasión severa por trabajo en frío es el principal modo de falla. | Considere los aceros para herramientas de trabajo en frío D2, D3, A2 u otros. |
| Se requieren herramientas de corte de alta velocidad. | Utilice materiales M2, M35, M42 o de carburo cementado. |
| Moldes de plástico generales de gran tamaño con presión de costes | Considere el uso de aceros para moldes P20 o pretemplados. |
| Herramientas de impacto en frío de alta resistencia | Considere grados resistentes a los golpes como el S7. |
| El moldeo de plásticos corrosivos es el riesgo principal | Considere 420 inoxidable, 15-5 PH o 17-4 PH |
| Bloques de matriz extremadamente gruesos | Considere H13 premium, diseño con insertos o aceros alternativos para bloques |
El acero H13 no es ideal para aplicaciones de troquelado en frío, acuñado, cizallado en frío o trabajo en frío abrasivo que requieren una dureza muy alta y un alto volumen de carburo. Los aceros para trabajo en frío, como el D2 o el A2, son más adecuados.
El acero H13 tampoco es adecuado para herramientas de corte de alta velocidad, como brocas, machos de roscar, fresas y brochas. Estas herramientas requieren una dureza en caliente y una retención del filo mucho mayores de las que puede proporcionar el H13.
Para moldes de plástico grandes y de uso general, el acero H13 puede resultar sobredimensionado. Los aceros pretemplados tipo P20 suelen ser más económicos, ya que se pueden mecanizar directamente sin necesidad de endurecimiento ni revenido final.
La regla de selección es elegir H13 cuando los riesgos principales son el agrietamiento térmico, el agrietamiento en caliente, el choque térmico, el impacto y el desgaste en caliente.
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