Acero para herramientas H13 vs. A2: una comparación exhaustiva

Acero para herramientas H13 vs. A2: ¿Cuál es la diferencia entre el acero A2 y el H13? El H13 y el A2 son aceros para herramientas ampliamente utilizados, pero pertenecen a diferentes clasificaciones y tienen composiciones y propiedades diferentes, especialmente en cuanto a resistencia a la temperatura. tener puesto resistencia y tenacidad.

Acero para herramientas H13 es muy popular acero para herramientas de trabajo en calienteEstá diseñado para aplicaciones donde las herramientas se someten repetidamente a altas temperaturas y cargas, como moldes de fundición a presión, laminación en caliente, extrusión en caliente y forja en caliente. También puede utilizarse ocasionalmente para trabajos en frío. Sus características más destacadas son la resistencia al calor, la resistencia al revenido y la tenacidad.

Acero para herramientas A2 Es un acero de aleación media, endurecible al aire, para trabajo en frío. Se utiliza principalmente para aplicaciones de trabajo en frío a temperatura ambiente, pero también se utiliza en herramientas de corte en caliente de servicio ligero y matrices para la extrusión de zinc en caliente. Sus características más destacadas son la resistencia al desgaste, la estabilidad dimensional y la buena tenacidad.

En el siguiente texto compararemos los dos tipos de acero en varios aspectos.

Composición

Símbolo	Acero para herramientas H131 (%)	Acero para herramientas A2 (%)
C	0.32 – 0.45	0.95 – 1.05
Cr	4.75 – 5.50	4.75 – 5.50
Mo	1.10 – 1.75	0.90 – 1.40
V	0.80 – 1.20	0.15 – 0.50
Si	0.80 – 1.20	0,50 (máximo)
Mn	0.20 – 0.50	1.00 (Máx.)
PAG	0,03 (máx.)	0,03 (máx.)
S	0,03 (máx.)	0,03 (máx.)

Comparación de propiedades

1. Resistencia al desgaste. El H13 contiene vanadio, por lo que presenta una buena resistencia al desgaste. El A2 también presenta una alta resistencia al desgaste. Esta resistencia se debe a la martensita con alto contenido de carbono y a las dispersiones finas de carburo.
2. DurezaEl H13 tiene excelente resistencia al impacto y buena tenacidad. El A2 tiene alta tenacidad.
3. Dureza en caliente (dureza roja) / Resistencia al revenidoEl H13 es un acero para trabajo en caliente diseñado específicamente para entornos de alta temperatura, que combina dureza al rojo con excelente resistencia al desgaste y al impacto. Resiste el ablandamiento durante la exposición continua hasta 540 °C (1000 °F). También presenta una excelente resistencia al revenido y puede mantener una alta dureza y resistencia a altas temperaturas. El acero A2 tiene buena resistencia al revenido, pero su dureza en caliente no suele ser suficiente para cumplir con los requisitos del mecanizado de alta velocidad o las aplicaciones de trabajo en caliente. No es adecuado para condiciones de trabajo donde esté expuesto a temperaturas superiores a 205-260 °C (400-500 °F) durante períodos prolongados.

Tratamiento térmico

Tanto el H13 como el A2 son aceros de temple al aire con un espesor profundo. templabilidad. H13 es un acero de endurecimiento secundario que requiere revenido a una temperatura más alta (por encima de 510 °C o 950 °F) para lograr un rendimiento óptimo, alivio de tensión y estabilidad del rendimiento. Dureza del acero para herramientas A2 Tiene una resistencia de 61 HRC mediante temple a 300 °F (150 °C) durante una hora. Para más detalles, lea Tratamiento térmico del acero para herramientas H13 y Tratamiento térmico de acero A2alimentación.

Estabilidad dimensional

Como se mencionó anteriormente, H13 y A2 son aceros de endurecimiento al aire y su ventaja es que mantienen una excelente estabilidad dimensional.

Tratamientos de superficies

Para mejorar las propiedades de la superficie, se recomiendan tratamientos como nitruración Se puede aplicar tanto al H13 como al A2. La nitruración crea una capa superficial resistente, lo que mejora significativamente la resistencia al desgaste y, en algunos casos, la resistencia a la fatiga. El H13, en particular, se beneficia enormemente de la nitruración en aplicaciones como las matrices de fundición a presión, donde se somete a altas temperaturas y desgaste abrasivo.

Aplicaciones

• Aplicaciones del acero para herramientas H13Ampliamente utilizado para aplicaciones generales de trabajo en caliente, matrices de fundición a presión (para aluminio, zinc y magnesio), herramientas para moldes de inyección de plástico y herramientas de forja. Es adecuado para matrices de extrusión en caliente de aluminio, magnesio, acero, cobre y latón. También se utiliza para punzones, perforadores y mandriles para trabajo en caliente. Puede utilizarse como acero para moldes en cavidades mecanizadas y se recomienda para moldes de plástico altamente pulidos tras el refinado ESR. En ocasiones, se emplea para piezas estructurales sometidas a altas tensiones en la industria aeroespacial debido a su resistencia al ablandamiento a temperaturas elevadas y su tenacidad moderada.
• Acero para herramientas A2: Acero para herramientas de uso general, de temple al aire, con una amplia gama de aplicaciones en herramientas. Se utiliza comúnmente para troqueles de corte y perforación en producción en masa. También se utiliza para troqueles de conformado en frío, troqueles de acuñado, troqueles de embutición y laminación, troqueles de laminado de roscas, cuchillas de corte y corte longitudinal, y rodillos de conformado. Es una buena opción para herramientas y troqueles de trabajo en frío de servicio intermedio. Se puede utilizar para moldes e insertos pequeños, y es el preferido para troqueles grandes debido a su baja distorsión durante el mecanizado. tratamiento térmico. A veces se utiliza como alternativa a los aceros para trabajo en caliente para herramientas de corte en caliente y matrices para extrusión en caliente de zinc.

Resumen de comparación

Característica	Acero para herramientas H13	Acero para herramientas A2
Aplicación principal	Aplicaciones de trabajo en caliente (por ejemplo, fundición a presión, forja, extrusión).	Aplicaciones de trabajo en frío (por ejemplo, troquelado, conformado, embutido).
Resistencia al desgaste	Alta resistencia a la abrasión. Superior a la serie S, pero generalmente inferior a la serie D. Ideal para tiradas largas en material fino o de grosor medio.	Alta resistencia a la abrasión. Superior a la serie S, pero generalmente inferior a la serie D. Ideal para tiradas largas en material fino o de grosor medio.
Dureza	Excelente resistencia al impacto y buena tenacidad; su alta resistencia a los golpes lo hace preferible para la mayoría de las operaciones de trabajo en caliente.	Tensiones residuales mínimas y distorsión mínima o nula durante el endurecimiento al aire.
Dureza en caliente	Muy alta; mantiene alta dureza (por ejemplo, ~52 HRC a 540 °C) y resistencia a temperaturas elevadas; excelente resistencia al revenido (endurecimiento secundario).	Buena resistencia al temple y muestra endurecimiento secundario, pero no es adecuado para mecanizado de alta velocidad o condiciones de trabajo en caliente (limitado a menos de 205-260 °C).
Templabilidad	Endurecimiento profundo, endurecimiento al aire.	Endurecimiento profundo, endurecimiento al aire.
Estabilidad dimensional	Tensiones residuales mínimas y distorsión mínima o nula durante el endurecimiento al aire.	Mínimo movimiento y baja distorsión en el endurecimiento, alta seguridad contra el agrietamiento.
Maquinabilidad	Buen estado en estado templado. Clasificación de recocido: 70% en comparación con el acero al carbono 1% (W1).2	Fácil mecanizado. Clasificación de recocido: 60-65% en comparación con el acero al carbono 1% (W1).
Dureza típica	Dureza de trabajo normal para fundición a presión: 44-8 HRC; para resistencia a impactos: 40-4 HRC. Se puede tratar térmicamente a más de 2070 MPa (300 ksi). Dureza en estado de temple: ~53 HRC.	Dureza de trabajo normal: 58-60 HRC. Dureza en estado de temple: ~64 HRC.

En esencia, el H13 está diseñado para entornos severos de alta temperatura, priorizando la dureza en caliente y la fuerte resistencia al impacto, mientras que el A2 es un acero versátil. acero para trabajo en fríoDestaca por su resistencia al desgaste y estabilidad dimensional para operaciones a temperatura ambiente. Si tiene dudas sobre cuál elegir entre estos dos materiales, contáctenos para obtener asesoramiento profesional.

1. Composición del acero H13 ↩︎
2. Maquinabilidad del acero para herramientas H13 ↩︎