Comprensión del acero para herramientas H13 para aplicaciones de fundición a presión

En la fundición a presión, seleccionar el acero para herramientas adecuado es crucial para el éxito. Muchos de nuestros clientes confían en el acero para herramientas H13, y con razón. Analicemos por qué el acero para herramientas H13 es un caballo de batalla en este exigente campo.

El H13 es un acero para matrices de trabajo en caliente al cromo 5%, ampliamente utilizado en la fundición de metales como zinc, aluminio y magnesio. Es muy versátil para diversos componentes: matrices, insertos, núcleos, émbolos, correderas, manguitos de inyección y boquillas, todos ellos se benefician de sus propiedades. Ocasionalmente, también se utiliza para series cortas de latón.

¿Qué hace que el acero para herramientas H13 destaque? Se basa en una combinación de propiedades ideal para las altas temperaturas y la tensión cíclica propias de la fundición a presión. Sus principales ventajas incluyen:

• Excelente calor y Tener puesto Resistencia: Resiste bien el calor intenso, incluso cuando se expone al metal fundido.
• Resistencia a la fatiga térmica: Esto es crucial. La fundición a presión implica un calentamiento y enfriamiento constantes, lo que puede provocar grietas por calor, una red de finas grietas que se forman en la superficie de la pieza fundida. El acero para herramientas H13 es inherentemente resistente a estas grietas, lo que ayuda a prolongar la vida útil de la herramienta. Estas grietas suelen originarse por tensiones de tracción residuales en la superficie del acero, y el acero para herramientas H13 ayuda a mitigar este fallo.
• Buena tenacidad y resistencia al impacto: La fundición a presión implica cargas de impacto significativas. El acero para herramientas H13 proporciona la tenacidad necesaria para soportar estas fuerzas. Su contenido de vanadio contribuye a la formación de carburos de vanadio duros, lo que mejora la resistencia al desgaste.
• Resistencia al revenido: El acero para herramientas H13 mantiene su dureza y resistencia incluso a las temperaturas elevadas típicas de las aplicaciones de trabajo en caliente.

Consideraciones sobre el tratamiento térmico

Adecuado tratamiento térmico No es negociable para lograr un rendimiento óptimo del acero H13.

• Endurecimiento al aire: El acero H13 es un acero de temple al aire. Esto supone una ventaja significativa, ya que minimiza la distorsión durante el proceso de temple y permite un temple profundo, incluso en secciones grandes (hasta aproximadamente 150 mm o 6 pulgadas).
• Endurecimiento y Temple: Normalmente, el H13 se endurece (austeniza) a una temperatura de 1010-1030 °C (aproximadamente 1850-1885 °F) y luego se enfría al aire para lograr una dureza de aproximadamente 52-54 HRC.
• Triple Templado: Esto es vital. El temple debe hacerse. inmediatamente Después del temple. Para la fundición a presión, recomendamos encarecidamente un proceso de triple revenido. Esto garantiza que la austenita retenida se transforme correctamente, evitando la fragilidad por fatiga. El revenido se realiza típicamente por encima de 510 °C (950 °F) para lograr propiedades óptimas. Evite el revenido a temperaturas cercanas a 500 °C (930 °F), ya que esto puede reducir la tenacidad al impacto, lo que se conoce como fragilización por revenido.
• Dureza objetivo: Alcanzar la dureza final con precisión es crucial. Si es demasiado dura, la herramienta puede volverse frágil; si es demasiado blanda, se desgasta rápidamente. La dureza deseada depende del componente específico:
  • Herramientas generales de fundición a presión: 44–48 HRC
  • Necesidades de resistencia a los impactos: 40–44 HRC
  • Matrices: 42–52 HRC
  • Insertos/Núcleos: 46–52 HRC
  • Émbolos: 46–50 HRC
  • Pasadores eyectores: 42–46 HRC

Calidad y procesamiento de materiales

• Calidad Premium (ESR/VAR): Para aplicaciones exigentes que requieren máxima tenacidad y confiabilidad, considere el acero H13 producido con Refusión por electroescoria (ESR) o Refusión por Arco al Vacío (VAR). Estos procesos producen un acero más limpio y con mayor homogeneidad.
• Tratamientos de superficie: La nitruración puede aumentar significativamente la dureza superficial (superior a 1000 HV o >70 HRC) para una mayor resistencia al desgaste, aunque la capa nitrurada a veces puede ser propensa al agrietamiento. El cromado es otra opción, aunque el contenido de carbono del H13 puede afectar el espesor de la capa.
• Soldadura: Para reparaciones, la soldadura TIG es una opción adecuada. Un precalentamiento adecuado (entre 110 °C y 375 °C, según el tamaño y la complejidad) es esencial para evitar grietas. El alambre de relleno H13 es estándar.
• Maquinabilidad: En su estado recocido, el acero H13 se mecaniza razonablemente bien.

En resumen

El acero para herramientas H13 es un material fundamental para la fundición a presión gracias a su excelente equilibrio entre resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga térmica y tenacidad. Su capacidad de temple al aire proporciona una buena estabilidad dimensional. Sin embargo, para alcanzar su máximo potencial es fundamental un tratamiento térmico adecuado, especialmente un triple revenido adecuado para alcanzar la dureza deseada para su aplicación específica. La selección de materiales de alta calidad, como los grados ESR o VAR, cuando sea necesario, garantiza un rendimiento óptimo y una larga vida útil.

Si tiene preguntas específicas sobre la aplicación del acero H13 en sus operaciones o necesita ayuda para seleccionar el grado correcto, no dude en contactarnos. Contamos con amplia experiencia en aceros para herramientas y estamos aquí para ayudarle a encontrar las mejores soluciones.