Acero para herramientas H13 | 1.2344 | skd61

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El acero para herramientas H13 es un acero para herramientas de trabajo en caliente que se endurece al aire y es uno de los más utilizados entre todos los aceros para herramientas de trabajo en caliente. Similar a Acero para herramientas D2 Como referencia para aceros para herramientas de trabajo en frío, el H13 es el acero para herramientas de trabajo en caliente. Comparado con el acero para herramientas H11, este grado de acero presenta mayor resistencia térmica y dureza. Es templable al aire, por lo que presenta un buen rendimiento en términos de deformación por temple y tensión residual, y presenta una menor probabilidad de oxidación superficial. Además, puede alcanzar un temple secundario, posee una excelente estabilidad térmica y resiste eficazmente la corrosión del metal fundido de aleación de aluminio.

Los fabricantes utilizan ampliamente este grado de acero para producir matrices y mandriles de extrusión en caliente, matrices de forja con martillo de caída y matrices de forja. También se utiliza comúnmente para insertos en máquinas de forja de precisión y matrices de fundición a presión para aluminio, cobre y sus aleaciones.

La designación en el sistema estadounidense ASTM A681 es H13, y en el sistema estadounidense AISI es acero AISI H13. Asimismo, otras normas nacionales utilizan designaciones comparables, como ISO 40CrMoV5, Japón/JIS SKD61, EE. UU./UNS T20813, Alemania/DIN X40CrMoV5-1, Alemania/W-Nr. 1.2344 y República Checa (CSN) 19554. Licenciatura (BH13), SS (2242), ANFOR (Z40CDV5)y UNI (X35CrMoV05KU / X40CrMoV511KU).

1. Aplicaciones

  • Herramientas para trabajo en caliente:Es la opción principal para la mayoría de las operaciones de trabajo en caliente, especialmente cuando las matrices requieren enfriamiento con agua u otros medios de limpieza.
  • Moldes de fundición a presiónEl material H13 es especialmente adecuado para la fundición a presión de aleaciones de zinc, aluminio y magnesio, como varillas de empuje, pasadores de expulsión, pasadores de núcleo, correderas, boquillas y bebederos. Los bloques de material H13 purificados mediante refusión por electroescoria (ESR) son adecuados para moldes de plástico que requieren un acabado superficial de alta calidad, como los moldes de lentes para automóviles, gracias a su mayor pureza y uniformidad.
  • Matrices y punzones de forja en caliente
  • Matrices de extrusión en caliente:Extrusión en caliente de metales ligeros como aluminio y magnesio, así como para mandriles, punzones y matrices.
  • Moldes de inyección de plástico:Esta es la aplicación más común, especialmente para mecanizar cavidades.
  • Cuchillas de corte:Aplicaciones de cizallamiento en caliente.
  • Herramientas de soldadura por fricción y agitación (FSW)Las herramientas FSW, en particular las utilizadas para soldar placas de aluminio, suelen estar recubiertas con TiN para mejorar su rendimiento. [Referencias: Totten, GE y MacKenzie, DS (Eds.). (2003). Manual del aluminio: Volumen 2: Producción de aleaciones y fabricación de materiales (pág. 581).]
  • Componentes estructuralesEl acero H13 tiene una alta resistencia y puede mantener su dureza a altas temperaturas, por lo que se utiliza en componentes estructurales que están sujetos a altos esfuerzos, como trenes de aterrizaje de aeronaves, ganchos de detención y carcasas de cohetes en la industria aeroespacial.

 2. Composición del acero H13

ElementoCarbono (C)Cromo (Cr)Molibdeno (Mo)Vanadio (V)Silicio (Si)Manganeso (Mn)Fósforo (P)Azufre (S)
Contenido (%)0.32 – 0.454.75 – 5.501.10 – 1.750.80 – 1.200.80 – 1.250.20 – 0.60≤ 0.030≤ 0.030

[Referencias: Bringas, JE (Ed.). (2002). Manual de normas comparativas mundiales del acero (2.ª ed., pág. 434). ASTM International.]

3. Propiedades del acero para herramientas H13

El acero para moldes H13 es un acero para herramientas de trabajo en caliente ampliamente utilizado en todo el mundo. se caracteriza Se caracteriza por su alta resistencia, tenacidad, templabilidad y resistencia al agrietamiento térmico. En particular, mantiene su resistencia y dureza a altas temperaturas. AdemásTiene excelentes propiedades mecánicas integrales y alta estabilidad de revenido.

3.1 Propiedades mecánicas

Las propiedades específicas dependen en gran medida de la temperatura de revenido. A continuación se presentan las propiedades mecánicas longitudinales típicas cuando Enfriado por aire a partir de 1025 °C (1875 °F) y templado:

Propiedades mecánicas clave (valores típicos a temperatura ambiente, doble revenido 2 h + 2 h)

Propiedad

Temple a 527 °C (980 °F)

Temple a 555 °C (1030 °F)

Temple a 575 °C (1065 °F)

Dureza

52 HRC

50 HRC

48 HRC

Resistencia a la tracción (Rm)

1960 MPa (284 ksi)

1835 MPa (266 ksi)

1730 MPa (251 ksi)

Límite elástico (Rp0,2)

1570 MPa (228 ksi)

1530 MPa (222 ksi)

1470 MPa (213 ksi)

Elongación (en 4D)

13.0%

13.1%

13.5%

Reducción de la superficie

46.2%

50.1%

52.4%

Impacto Charpy con muesca en V

16 J (12 pies·lbf)

24 J (18 ft·lbf)

27 J (20 ft·lbf)

3.2 Propiedades físicas

PropiedadValor
Densidad7,75 – 7,80 g/cm3
Resistencia a la tracción, última1200 – 2050 MPa (174000 – 231000 psi)
Resistencia a la tracción, límite elástico1000 – 1380 MPa (145000 – 200000 psi)
Dureza45-52 HRC (dureza Rockwell C)
Resistencia al impacto20-40 J/cm2
Resistencia a la compresión2550 MPa

3.3 Otras propiedades importantes:

  • Resistencia al desgaste: Excelente resistencia al desgaste. Para mejorar aún más esta resistencia, se puede nitrurar, lo que aumenta su dureza superficial a más de 1000 HV (>70 HRC).
  • Dureza y resistencia al impacto: Excelente resistencia al impacto y buena ductilidad.
  • Resistencia a la comprobación de calor: Excelente resistencia al agrietamiento térmico, característica que está influenciada por su tenacidad al impacto sin entalla y dureza.
  • Resistencia a la fatiga: Buena resistencia a la fatiga, y en este sentido este acero tiene una ventaja sobre acero de aleación 4340.
  • Estabilidad dimensional: Cuando este acero se somete a un enfriamiento por aire, su volumen generalmente se expande aproximadamente 0,001 pulg./pulg. (0,001 mm/mm).
  • Maquinabilidad: Si la clasificación de maquinabilidad del acero al carbono con un contenido de carbono de 1% se establece en 100, entonces el H13 tiene una clasificación de maquinabilidad de 70 cuando está recocido correctamente.
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4. Tratamiento térmico

El tratamiento térmico El desarrollo de H13 implica varios pasos críticos para lograr las propiedades deseadas:

4.1 Forjado y enfriamiento posterior al forjado

Es fácil de forjar y normalmente se forja a temperaturas entre 1120 y 1150 °C (2050 a 2100 °F)Antes de forjar, recomendamos precalentar el acero a 790 a 815 °C (1450 a 1500 °F), calentándolo luego uniformemente a la temperatura de forja requerida.

Durante el forjado, la temperatura del material no debe descender por debajo de 925 °C (1700 °F)Si está a punto de caer por debajo de esta temperatura, debe recalentarse hasta la temperatura de forja requerida.

Este material es un acero de temple al aire que debe enfriarse lentamente para evitar el agrietamiento por tensión. Después del forjado, el material debe colocarse en un horno a 790 °C (1450 °F) y se mantiene hasta que la temperatura sea uniforme; luego se enfría lentamente.

4.2 Recocido (recocido esferoidizado)

Después del paso anterior, el material H13 debe someterse a un recocido esferoidizante, cuyo objetivo es eliminar la tensión, mejorar la tenacidad y la ductilidad y formar la microestructura requerida.

Los detalles específicos del proceso de recocido son los siguientes: calentar el acero a 871 °C (1600 °F), mantener durante 1 hora por pulgada (25,4 mm) de espesor, luego enfriar a una velocidad de 14 °C (25 °F) por hora hasta 482 °C (900 °F), seguido de enfriamiento con aire a temperatura ambiente.

4.3 Normalización (generalmente no recomendada)

Debido al riesgo de agrietamiento, generalmente no recomendamos el tratamiento de normalización para el H13, especialmente cuando un horno de atmósfera controlada no previene la descarburación superficial. Sin embargo, este tratamiento de normalización puede mejorar la uniformidad del material. Este paso debe realizarse inmediatamente después del recocido de esferoidización.
Los pasos específicos son los siguientes: precalentar a aproximadamente 790 °C (1450 °F), calentar lenta y uniformemente a 1040 a 1065 °C (1900 a 1950 °F), mantener durante 1 hora por cada 25 mm (1 pulgada) de espesor y luego enfriar al aire.

4.4 Endurecimiento (Austenitización y Enfriamiento)

La temperatura de endurecimiento es de alrededor de 1030 °C (1885 °F)Otras fuentes sugieren un rango de 1010-1040 °C (1850-1900 °F), o específicamente 1025 °C (1875 °F).

El H13 es un acero de temple al aire, por lo que recomendamos realizar un tratamiento de precalentamiento. El objetivo es estabilizar la estructura cristalina, reducir la dureza, aumentar la ductilidad, mejorar la maquinabilidad, promover una estructura de grano uniforme y minimizar la distorsión y el agrietamiento. La temperatura de precalentamiento es 815 °C (1500 °F)Para un cubo de 25 mm (1"), debe precalentarse a 650 °C (1200 °F) y mantenerse así de 10 a 15 minutos antes de preparar el horno para el remojo. Para piezas delicadas, podría ser necesario un precalentamiento adicional.

Después del precalentamiento, eleve la temperatura del horno a su temperatura de austenización de 1010 °C (1850 °F)A continuación, comienza el proceso de remojo, cuyo tiempo se calcula a partir del momento en que la temperatura del material coincide con la del horno. Los detalles específicos son los siguientes: Para piezas con un espesor superior a 25 mm (1"), el tiempo de remojo suele ser de media hora por cada pulgada de la sección transversal más pequeña. Para piezas más pequeñas, se proporcionan tiempos de remojo específicos: 3,175 mm (1/8") durante 10-15 minutos, 6,350 mm (1/4") durante 15 minutos, 12,70 mm (1/2") durante 20 minutos, 19,05 mm (3/4") durante 25-30 minutos y 25 mm (1") durante 30 minutos.

El temple al aire puede minimizar la tensión residual y reducir el choque térmico. Si bien el temple al aire es el método más común para el H13, el temple en aceite también se utiliza en la práctica, pero aumenta las tensiones internas. La dureza después del temple es de 52-54 HRC. Durante el ciclo de temple del material, el siguiente paso de revenido debe realizarse inmediatamente a una temperatura no inferior a 66 °C/150 °F para evitar el agrietamiento.

4.5 Templado

El objetivo es reducir la fragilidad, transformar la martensita en una microestructura más estable, mejorar la tenacidad, aliviar tensiones conservando la dureza.

Te recomendamos templado H13 dos o incluso tres veces para lograr una tenacidad óptima y prolongar la vida útil de la herramienta. La primera temperatura de revenido es 565 °C (1050 °F), la segunda temperatura de revenido es 550°C (1025°F), con cada ciclo con una duración de 2 horas por pulgada (25 mm) de espesor.

Tras el revenido, la dureza varía con la temperatura de revenido. Por ejemplo, el H13 recién templado tiene una dureza de 52-54 HRC. El revenido a 204 °C (400 °F) produce una dureza de 51-53 HRC, mientras que el revenido a 538 °C (1000 °F) produce una dureza de 47-48 HRC, y a 621 °C (1150 °F) puede alcanzar una dureza de 36-38 HRC. Las temperaturas de revenido habituales oscilan entre 540 y 620 °C (1000-1150 °F), lo que produce una microestructura estable que lo hace ideal para aplicaciones de alta temperatura.

Es esencial para Evite templar el H13 a alrededor de 500 °C (930 °F), ya que esta temperatura produce La tenacidad más baja.

5. Soldadura

El acero H13 es fácilmente soldable, especialmente para aplicaciones de reparación en moldes, herramientas y matrices. La soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW o TIG) es el proceso de soldadura más adecuado para moldes, herramientas y matrices H13, y también puede realizarse mediante un proceso con gas inerte o electrodos revestidos. Al soldar, se deben utilizar el voltaje y la corriente de arco mínimos recomendados, y el electrodo debe moverse lentamente en línea recta para minimizar la aportación de calor. Limpie la escoria con frecuencia y martille las soldaduras mientras aún estén calientes (por encima de 370 °C o 700 °F); nunca martille una soldadura en frío.

  1. Precalentamiento. El precalentamiento es esencial antes de soldar acero H13, ya que la soldadura en frío puede causar fácilmente grietas. La temperatura de precalentamiento debe estar entre 110 °C (230 °F) y 375 °C (707 °F).

  2. Alambre de relleno. El alambre de relleno H13 es la opción preferida. Si no se dispone de alambre de relleno H13 en la obra, se puede utilizar un alambre de relleno de acero para herramientas de dureza media, de uso general, diseñado específicamente para herramientas de trabajo térmico y en frío.

  3. Gas de protección. El argón es el gas de soldadura estándar para la soldadura TIG H13 y protege la costura de la contaminación. El hidrógeno puede utilizarse como gas de protección de respaldo para la parte inferior de la soldadura cuando no existe riesgo de explosión.

  4. Tratamiento post-soldadura para acero para herramientas H13. Tras la soldadura, las piezas soldadas H13 (especialmente las de paredes gruesas) deben enfriarse lentamente, ya sea en un horno a la temperatura de precalentamiento o utilizando un material aislante (como escoria de horno, cal, mica o tierra de diatomeas). Tras el enfriamiento lento, la soldadura debe someterse a un recocido esferoidizante completo.

6. Ventajas y desventajas del acero H13

6.1 Ventajas

  • Excelente tenacidad y resistencia al impacto.
  • Alta resistencia al desgasteEl contenido relativamente alto de vanadio del H13 lo hace muy resistente a la abrasión. Esto se debe a que el vanadio promueve la formación de carburos muy duros y estables (como el V8C7, tipo MC), que aumentan significativamente la resistencia al desgaste. El tratamiento de nitruración puede mejorar aún más la resistencia al desgaste del H13.
  • Excelente dureza en caliente, resistencia al revenido y estabilidad térmica.
  • Alta templabilidad y estabilidad dimensional
  • Buena resistencia a la corrosión por calor (fatiga térmica)
  • Soldabilidad y maquinabilidad. El H13 es fácilmente soldable y, después de un tratamiento de recocido adecuado, tiene buena maquinabilidad.

6.2 Desventajas

  • Alto costoEl acero para herramientas H13 generalmente se ve limitado por su alto costo. El alto contenido de elementos de aleación contribuye a este costo. Por supuesto, esto es solo una desventaja relativa. Nuestros clientes en China tienen una demanda muy alta de acero H13, que supera las 2000 toneladas mensuales, principalmente para perfiles de aluminio.
  • Dificultades de fabricación y procesamiento. El proceso de tratamiento térmico del H13 durante la producción puede ser relativamente complejo, lo que supone un reto principalmente para los fabricantes. Además, su maquinabilidad es más difícil en comparación con la de los materiales de baja aleación. Como se mencionó anteriormente en este artículo, la buena maquinabilidad del H13 es una de sus ventajas, por lo que tanto las ventajas como las desventajas son relativas.
  • Problemas de tenacidad y fragilidad. Es bastante sensible a la fragilización por temple, donde la precipitación de carburos a lo largo de los límites de grano de austenita previa puede reducir significativamente la tenacidad al crear caminos para la propagación de grietas, especialmente para materiales de sección grande.
  • Susceptibilidad al agrietamiento y distorsión. Los procesos de temple inadecuados, un tiempo de revenido insuficiente o temperaturas de revenido bajas pueden aumentar el riesgo de agrietamiento y deformación.
  • Rendimiento limitado a altas temperaturas. Aunque el H13 es un acero para trabajo en caliente, su resistencia disminuye a temperaturas superiores a 650 °C.

7. Comparar con otros aceros

7.1 Comparado con el acero para herramientas D2

El acero H13 se utiliza en condiciones de alta temperatura, donde presenta una excelente resistencia al ablandamiento, la fatiga térmica y el impacto. Sin embargo, en comparación con el acero trabajado en frío, presenta una menor resistencia al desgaste. El acero D2, por otro lado, se desempeña excepcionalmente bien en aplicaciones de trabajo en frío, ofreciendo alta resistencia al desgaste y excelente estabilidad dimensional. Sin embargo, en comparación con el H13, el D2 presenta menor tenacidad y un rendimiento inferior en condiciones de alta temperatura.

A continuación se presenta una comparación lado a lado que resalta sus diferencias y similitudes clave:

Característica/PropiedadAcero para herramientas H13 (serie AISI H)Acero para herramientas D2 (serie AISI D)
Aplicación principalTrabajo en caliente: Ideal para aplicaciones que implican altas temperaturas y fatiga térmica, como moldes de fundición a presión, forja en caliente y extrusión en caliente. También se utiliza en moldes de inyección de plástico.Trabajo en frío: Más adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia al desgaste a temperatura ambiente, como matrices de tiradas largas, herramientas de troquelado, perforación y recorte.
ClasificaciónAcero para matrices para trabajo en caliente, grupo cromo 5%.Acero para herramientas de trabajo en frío con alto contenido de carbono y cromo.
Resistencia al desgasteMuy bienExcelente
DurezaAlta resistencia al impacto, buena resistencia a la fractura frágil.Menor resistencia al impacto y tenacidad en comparación con el H13
Dureza en caliente / Resistencia al revenidoExcelente, funciona bien hasta 700°C (1300°F)Limitado, no diseñado para uso a alta temperatura; generalmente restringido por debajo de 205-260 °C (400-500 °F) debido al ablandamiento
TemplabilidadEndurecimiento profundo, endurecimiento al aire, mínima distorsión. Se puede templar en secciones grandes.Endurecimiento profundo, endurecimiento al aire, mínimo movimiento y distorsión durante el endurecimiento. Puede endurecerse completamente en secciones grandes.
Estabilidad dimensionalDistorsión muy baja; se expande aproximadamente 0,001 pulg./pulg. cuando se enfría al aire.Distorsión mínima; se expande/contrae aproximadamente 0,0005 pulg./pulg. cuando se enfría al aire.
MaquinabilidadBien Pobre
Comprobación de calorMuy buena resistencia, especialmente en forma fundida.No es una característica primaria, ya que normalmente se utiliza en aplicaciones de frío.
SoldabilidadFácilmente soldableDifícil de soldar (no soldable)

7.2 Comparado con Acero para herramientas M2

M2 se utiliza principalmente para corte a alta velocidad y cuenta con una excelente resistencia al desgaste y dureza térmica.

CaracterísticaAcero H13Acero M2
ClasificaciónAcero para matrices de trabajo en caliente (acero Cr 5%).Acero rápido tipo molibdeno (HSS), uso general.
Uso principalAplicaciones que implican altas temperaturas y cargas, como fundición a presión, forja en caliente, matrices de extrusión en caliente y moldes de plástico.Operaciones de corte y mecanizado de metales.
Resistencia al desgasteAlto,Muy alto
DurezaBuena, excelente resistencia al impacto,Bien,
Dureza en caliente / Resistencia al revenidoExcelente resistencia al revenido, manteniendo alta dureza y resistencia a temperaturas elevadas gracias al temple secundario. Puede operar hasta 700 °C.Muy alta, superior al H13, especialmente a temperaturas más altas; desarrolla dureza secundaria. Las adiciones de cobalto mejoran aún más la dureza en caliente.
TemplabilidadTemplabilidad profunda, se puede endurecer en grandes secciones mediante enfriamiento por aire.Gran templabilidad. El rango de endurecimiento más tolerante entre los aceros rápidos (HSS).
DistorsiónMínimo debido al endurecimiento por aire.Medio.
MaquinabilidadBastante bueno en estado recocido.Medio.
SoldabilidadFácilmente soldableDifícil de soldar (no soldable)

8. Suministro de formas y dimensiones

El acero para herramientas H13 que suministramos está disponible en tres formas: barra plana, bloque y barra redondaLas dimensiones de la barra plana varían entre: Ancho: 20–600 mm × Grosor: 20–400 mm × Longitud: 1000–5500 mm. Las dimensiones de la barra redonda varían entre un diámetro de 20–400 mm y una longitud de 1000–5500 mm. Las dimensiones del bloque se obtienen cortando la barra plana.

Para tamaños más pequeños, como barras redondas con un diámetro inferior a 70 mm, utilizamos el proceso de laminado en caliente. Para tamaños superiores a 70 mm, ofrecemos productos forjados.

También ofrecemos el proceso ESR (Refusión por Electroescoria), diseñado a medida para satisfacer las necesidades del cliente. La ventaja es una mejor microestructura interna, pero su coste es mayor. Contáctenos para conocer sus requisitos específicos.

Pruebas UT: septiembre de 1921-84 D/d, E/e. 

Tratamiento de superficie: acabados superficiales originales negros, pelados, mecanizados/torneados, pulidos, rectificados o fresados.

Estado del inventario: No disponemos de acero para herramientas H13. Organizamos la producción según los pedidos de los clientes.

Plazo de entrega: Los materiales para hornos de arco eléctrico (EAF) tardan entre 30 y 45 días. Los materiales ESR tardan aproximadamente 60 días. 

Muchos de nuestros clientes optan por procesos sin ESR por razones de rentabilidad. Por favor, converse directamente con nosotros sobre sus necesidades específicas.

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Preguntas frecuentes

1. ¿Se puede soldar el acero H13?

Sí, el acero para herramientas H13 se puede soldar, pero su soldabilidad es limitada y requiere procedimientos específicos debido a su naturaleza de endurecimiento al aire y su susceptibilidad al agrietamiento durante y después de la soldadura. El precalentamiento antes de soldar, el mantenimiento de temperaturas adecuadas entre pasadas y el tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) son esenciales para minimizar el agrietamiento y preservar sus propiedades. La soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) se recomienda con frecuencia para su control.

2. ¿El H13 es acero de alta velocidad?

El acero H13 no se clasifica como acero de alta velocidad. Se identifica como acero para herramientas de trabajo en caliente.

3. ¿Cuál es la resistencia máxima del H13?

La resistencia última (también conocida como resistencia a la tracción) del acero H13 varía según la temperatura de revenido y el proceso de fabricación. Las propiedades mecánicas longitudinales típicas del acero H13 a temperatura ambiente, basadas en barras revenidas a diferentes niveles de dureza, son las siguientes:

  • Cuando se templa a 527 °C (980 °F), la resistencia a la tracción es típicamente 1960 MPa (284 ksi).
  • Cuando se templa a 555 °C (1030 °F), la resistencia a la tracción es típicamente 1835 MPa (266 ksi).
  • Cuando se templa a 575 °C (1065 °F), la resistencia a la tracción es típicamente 1730 MPa (251 ksi).
  • Cuando se templa a 593 °C (1100 °F), la resistencia a la tracción es típicamente 1580 MPa (229 ksi).
  • Cuando se templa a 605 °C (1120 °F), la resistencia a la tracción es típicamente 1495 MPa (217 ksi).

4. ¿Es difícil mecanizar el H13?

Sí, el acero H13 puede ser difícil de mecanizar, especialmente una vez endurecido. Sin embargo, su maquinabilidad puede verse afectada por su estado y la operación de mecanizado específica.

5. ¿Cuál es la dureza Rockwell del acero H13?

El rango de dureza recomendado para el acero para herramientas H13 es generalmente 40-55 HRCLas aplicaciones específicas y las temperaturas de revenido pueden dar como resultado valores que van desde 36 HRC (a una temperatura de revenido de 621 °C) hasta 56 HRC (a una temperatura de revenido de 500 °C).)Las herramientas de forja en servicio suelen tener un rango de 38 a 52 HRC.

6. ¿Cuál es la diferencia entre el acero H11 y H13?

La principal diferencia entre el acero H11 y el H13 radica en su contenido de vanadio y el impacto resultante en sus propiedades. H13 puede mostrar tenacidad ligeramente menor que H11, especialmente durante la fragilización por temple.

7. ¿Cuáles son las principales características del acero para herramientas H13?

Las características clave incluyen: Resistencia excepcional al calor, alta tenacidad, alta resistencia al calor, alta resistencia al desgaste en caliente, alta retención de dureza y fuerte resistencia a la fatiga térmica (fisuras térmicas).

8. ¿El acero para herramientas H13 tiene buena resistencia al desgaste?

Sí, el acero para herramientas H13 tiene excelente resistencia al desgasteEsta propiedad se puede mejorar aún más mediante nitruración, que puede aumentar la dureza de la superficie a más de 1000 HV, equivalente a más de 70 HRC.

9. ¿El acero para herramientas H13 es resistente a la fatiga térmica (grietas por calor)?

El acero para herramientas H13 tiene Excelente resistencia al agrietamiento por fatiga térmica.

10. ¿Cuáles son las propiedades mecánicas del acero para herramientas H13?

Las propiedades mecánicas típicas a temperatura ambiente (cuando se somete a un doble revenido) incluyen una Resistencia máxima a la tracción de 1200 a 2050 MPa (174.000-231.000 psi) y Límite elástico de 1000 a 1570 MPa (145.000-228.000 psi)Los valores específicos dependen en gran medida de la temperatura de revenido.También posee buena resistencia al impacto y ductilidad, con una Resistencia al impacto de entalla Charpy en V de 16-27 J dependiendo del temple.

11. ¿El acero para herramientas H13 se oxida o tiene resistencia a la corrosión?

No, el acero para herramientas H13 no es muy resistente a la corrosión en comparación con el acero inoxidable u otras aleaciones especializadas. Se elige principalmente por su resistencia y resistencia al calor, más que por sus propiedades anticorrosivas, y es propenso a oxidarse en entornos agresivos, como aquellos con humedad o plásticos químicamente agresivos.

11. ¿Qué factores pueden provocar que las matrices de acero para herramientas H13 fallen prematuramente?

Los mecanismos de fallo comunes incluyen desgaste, fatiga mecánica, agrietamiento grueso, deformación plástica y agrietamiento por fatiga térmica (fisuras térmicas). Estos pueden verse agravados por factores como una temperatura demasiado baja del tocho, un diseño inadecuado de la matriz (p. ej., radios agudos, paredes delgadas), un tratamiento térmico o superficial inadecuado, un soporte insuficiente de la matriz o niveles elevados de tensión en la cavidad.

12. ¿Cómo se trata térmicamente el acero para herramientas H13 para lograr una dureza y tenacidad óptimas?

El proceso de endurecimiento suele implicar un precalentamiento a unos 815 °C (1500 °F), seguido de un aumento de temperatura a un rango de austenización de 1010-1040 °C (1850-1900 °F), seguido de un temple al aire. El revenido es crucial y suele realizarse dos o tres veces, a temperaturas que suelen estar entre 540-620 °C (1000-1150 °F), con una duración aproximada de 2 horas por cada pulgada de espesor. Es fundamental evitar el revenido a temperaturas cercanas a 500 °C (930 °F), ya que produce la menor tenacidad.

13. ¿Qué prácticas de mantenimiento se recomiendan para optimizar la dureza y la vida útil de la herramienta H13?

Recomendamos realizar inspecciones periódicas para detectar signos de desgaste o fatiga, aplicar un repintado o retemplado cuando sea necesario y evitar el sobrecalentamiento durante la operación, ya que puede ablandar el material. Un precalentamiento adecuado de la matriz también reduce significativamente el riesgo de fallos catastróficos por agrietamiento.

14. ¿Cómo beneficia el tratamiento de superficie al acero para herramientas H13?

Los tratamientos superficiales se aplican comúnmente al acero para herramientas H13 para mejorar la resistencia al desgaste. La nitruración, por ejemplo, es un tratamiento termoquímico que crea una capa superficial dura y puede inducir tensión residual de compresión, lo que ayuda a contrarrestar el agrietamiento por calor. Sin embargo, la capa nitrurada puede ser frágil, por lo que es necesario un control cuidadoso del espesor (p. ej., normalmente no más de 0,3 mm).

15. ¿Cuáles son las normas internacionales equivalentes para el acero para herramientas H13?

El acero para herramientas H13 tiene varios equivalentes internacionales, incluidos AISI H13 (EE. UU.), X40CrMoV5-1 (Europa/Alemania DIN 1.2344) y SKD61 (Japón JIS).

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