Descripción técnica del acero para herramientas AISI H11

En Aobo Steel, comprendemos la importancia de seleccionar el material adecuado para aplicaciones exigentes. Con más de 20 años de experiencia en forja, especialmente en aceros para herramientas como el acero H11, ofrecemos productos de alta calidad y la experiencia técnica necesaria para satisfacer sus necesidades. A continuación, le presentamos una visión general del acero H11 (1.2343).

El acero H11 es un acero para herramientas de trabajo en caliente con cromo 5% (designación AISI). Pertenece a un grupo conocido por su excepcional rendimiento en aplicaciones de alta temperatura, gracias a su contenido de cromo y a adiciones como molibdeno y vanadio.

1. Composición química del acero para herramientas H11

La composición específica puede tener ligeras variaciones, pero normalmente el acero H11 incluye:

• Carbono (C): 0.37-0.43%
• Manganeso (Mn): 0.80-1.00%
• Cromo (Cr): 4.75-5.25%
• Molibdeno (Mo): 1.20-1.40%
• Vanadio (V): 0.40-0.60%

Este equilibrio de elementos confiere al H11 sus características distintivas, lo que lo hace adecuado tanto para herramientas como para usos estructurales. Aobo Steel puede proporcionar especificaciones exactas para el material H11 que suministramos.

2. Propiedades clave del acero para herramientas H11

H11 ofrece una sólida combinación de propiedades vitales para las herramientas de trabajo en caliente:

2.1 Templabilidad

El H11 presenta una templabilidad profunda. Esto significa que secciones grandes, incluso de hasta 150 mm (6 pulgadas), pueden templarse completamente mediante un simple enfriamiento por aire. La ventaja es un menor riesgo de distorsión o tensión en comparación con un temple más rápido en aceite o agua.

2.2 Endurecimiento secundario

Este acero presenta endurecimiento secundario al templarse a temperaturas superiores a 510 °C (950 °F). Se forman carburos de aleación fina, lo que aumenta la dureza y ayuda al acero a resistir el ablandamiento a temperaturas de operación. Esto es crucial para las herramientas utilizadas en entornos calientes.

2.3 Dureza y resistencia a los golpes

En comparación con algunos aceros para trabajo en caliente de mayor aleación, como el H19 o H21El H11 ofrece excelente tenacidad y resistencia a los impactos. Su mayor ductilidad lo hace menos propenso a fracturarse por impacto.

2.4 Dureza en caliente y resistencia al revenido

El H11 mantiene una buena dureza a temperaturas elevadas, con un rendimiento fiable hasta aproximadamente 540 °C (1000 °F) en diversas aplicaciones. Su resistencia a la temperatura garantiza que conserve su resistencia incluso tras la exposición al calor.

2.5 Resistencia al desgaste

Si bien el H11 ofrece una resistencia al desgaste razonable, se podrían seleccionar otros aceros para herramientas si el desgaste es la principal preocupación. Sin embargo, para muchas aplicaciones de trabajo en caliente, su resistencia al desgaste es adecuada.

2.6 Comprobación de la resistencia al calor

H11 está diseñado específicamente para resistir la fatiga térmica, un problema común en herramientas que se someten a ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.

2.7 Maquinabilidad

En su estado recocido (ablandado), el H11 exhibe una buena maquinabilidad, con una calificación de alrededor de 70, en comparación con un punto de referencia de acero al carbono 1% de 100.

3. Tratamiento térmico del acero para herramientas H11

El tratamiento térmico correcto es crucial para lograr un rendimiento óptimo del H11.

3.1 Recocido

Para ablandar el acero para el mecanizado, caliéntelo a 845-900 °C (1550-1650 °F) y enfríelo lentamente (aprox. 22 °C/h o 40 °F/h). La dureza objetivo suele ser de 192-229 HB.

3.2 Endurecimiento

Precalentar a unos 815 °C (1500 °F). Austenizar a 995-1025 °C (1825-1875 °F) durante 15-40 minutos (según el tamaño) y luego enfriar al aire. La dureza prevista en estado de temple es de 53-55 HRC.

3.3 Revenido

El revenido reduce la tensión y ajusta la dureza y la tenacidad. En el caso del acero H11, el revenido suele realizarse por encima de la temperatura de temple secundario (510 °C/950 °F).

• El revenido a 540 °C (1000 °F) generalmente produce una dureza de alrededor de 56 HRC.
• Las temperaturas de revenido más altas (por ejemplo, 650 °C/1200 °F) reducen la dureza (aprox. 33 HRC) pero aumentan la tenacidad.
• A menudo se recomienda el doble temple para obtener resultados óptimos.

4. Aplicaciones del acero H11

Las propiedades del H11 lo hacen adecuado para:

• Matrices de fundición a presión: Especialmente para aluminio, zinc y magnesio.
• Matrices y herramientas de forja: Insertos, punzones, perforadores, mandriles para forja en caliente de aluminio, magnesio y acero.
• Herramientas de extrusión en caliente: Matrices, bloques ficticios, mandriles para aluminio y magnesio.
• Cuchillas de corte calientes: Para cortes de trabajo livianos a medianos.
• Componentes estructurales: Piezas de alta resistencia, especialmente en el sector aeroespacial (por ejemplo, H11 Mod para trenes de aterrizaje y fuselajes).
• Mandriles: Ampliamente utilizado para mandriles en diversos procesos de extrusión.
• Matrices para acuñar monedas: Donde se necesita resistencia al esfuerzo de división.

5. Acero H11 vs. Acero H13

H13 Es muy similar al H11. La principal diferencia radica en que el H13 tiene un mayor contenido de vanadio (aproximadamente 1,01 TP3T frente a 0,51 TP3T en el H11). Esto le confiere al H13 una resistencia al desgaste, dureza en caliente y resistencia al revenido ligeramente superiores. Sin embargo, el H11 suele ofrecer una tenacidad ligeramente superior y puede ser la opción preferida para la fundición a presión de aluminio en general. El H13 también se utiliza comúnmente en moldes de inyección de plástico.

6. Soldabilidad

Se considera que el H11 se puede soldar fácilmente utilizando métodos estándar de gas inerte o electrodos revestidos con metal de relleno de composición similar.

7. Disponibilidad

Aobo Steel ofrece H11 en diversas presentaciones, incluyendo barras, bloques y piezas forjadas, que cumplen con las especificaciones estándar. También existen versiones modificadas, como la H11 Mod (para mayor resistencia).

8. Tratamientos de superficies

Para una mayor resistencia al desgaste, el H11 puede nitrurarse. Este proceso de endurecimiento superficial permite obtener una capa muy dura (más de 1000 HV / >70 HRC), lo cual resulta beneficioso para aplicaciones como matrices de forja y extrusión.

Conclusión

El acero para herramientas H11 ofrece una combinación fiable de tenacidad, templabilidad, resistencia a impactos y un buen rendimiento a altas temperaturas. Es una opción versátil para numerosas herramientas de trabajo en caliente y piezas estructurales exigentes.

Comprender estos detalles técnicos ayuda a seleccionar el acero y el tratamiento adecuados para las necesidades específicas de su fábrica, ya sea para fundición a presión, forja, extrusión u otras aplicaciones.

En Aobo Steel, contamos con la experiencia para ayudarle a seleccionar y utilizar H11 eficazmente. Contáctenos con sus requisitos o preguntas específicas.