Dureza do aço H13
The hardness of H13 steel depends on its condition and heat treatment. Supplied H13 is normally annealed for machining, usually around 220–241 HB. After quenching, standard sections may reach about 51–54 HRC, while large sections can show lower core hardness.
After tempering, finished H13 tools are commonly adjusted within about 38–55 HRC. Many hot-work tools work around 40–48 HRC, with lower hardness often used for heavy shock and higher hardness used where wear resistance is more important.
A dureza final pode variar com o tamanho da seção transversal, a temperatura de austenitização, a taxa de resfriamento, o processo de revenimento e a posição do teste. Para a maioria das ferramentas H13, o objetivo é uma dureza equilibrada, e não a dureza máxima.
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Tabela de temperatura de revenido e dureza H13
O revenimento ajusta o aço H13 temperado à sua dureza final utilizável. Reduz a fragilidade, alivia a tensão interna, estabiliza a microestrutura e melhora a confiabilidade em serviço.
H13 is commonly austenitized at about 995–1025°C (1825–1875°F) before quenching. After quenching, it is usually double-tempered or triple-tempered to improve stability and reduce the risk of brittle failure.
| Temperatura de têmpera | Dureza aproximada |
|---|---|
| Como extinto | About 51–54 HRC |
| 400–600°F / 204–316°C | About 51–53 HRC |
| 950°F / 510°C | About 52–54 HRC |
| 980°F / 527°C | Aproximadamente 52 HRC |
| 1030°F / 555°C | Cerca de 50 HRC |
| 1050°F / 566°C | About 44–46 HRC |
| 1065°F / 575°C | Aproximadamente 48 HRC |
| 1100°F / 593°C | About 41–46 HRC |
| 1120°F / 605°C | Aproximadamente 44 HRC |
| 1150°F / 621°C | About 36–38 HRC |
Alguns valores se sobrepõem porque diferentes dados de referência podem usar diferentes temperaturas de austenitização, métodos de têmpera, tempos de permanência, tamanhos de seção e posições de teste. Esses valores devem ser usados como Orientações sobre tratamento térmico H13.
Para ferramentas de trabalho a quente, o valor HRC mais alto nem sempre é o melhor objetivo. Uma dureza ligeiramente inferior, porém mais estável, pode muitas vezes proporcionar maior vida útil à ferramenta quando esta estiver sujeita a impactos, ciclos térmicos ou tensões em grandes seções.
Dureza de trabalho recomendada H13 por aplicação
A dureza ideal para o aço H13 depende de como a ferramenta opera e de como ela provavelmente falhará. Fundição sob pressão, forjamento, extrusão e ferramentas de alto impacto impõem diferentes exigências ao aço.
| Aplicativo | Dureza de trabalho típica H13 | Lógica de Seleção |
|---|---|---|
| Ferramentas gerais para trabalho a quente | About 40–48 HRC | Equilíbrio entre resistência a altas temperaturas, tenacidade e resistência ao desgaste. |
| Matrizes de fundição sob pressão de alumínio e magnésio | About 42–52 HRC | Depende do tamanho do chip, dos ciclos térmicos e da demanda de desgaste. |
| Insertos e núcleos comuns para fundição sob pressão | About 44–48 HRC | Resistência equilibrada ao craqueamento térmico e ao desgaste. |
| Matrizes de fundição de zinco | About 50–52 HRC | Uma temperatura de fundição mais baixa pode permitir uma maior dureza. |
| matrizes de forjamento a martelo | About 40–47 HRC | Uma dureza menor melhora a resistência ao impacto. |
| Matrizes de forjamento por prensa | About 47–55 HRC | Impactos menos repentinos permitem maior dureza. |
| Ferramentas de alto impacto | About 40–44 HRC | A resistência é mais importante do que a resistência ao desgaste. |
| Matrizes de extrusão de alumínio e magnésio | About 42–45 HRC | Equilíbrio entre resistência a altas temperaturas e resistência a rachaduras |
| Matrizes de extrusão de cobre e latão | About 42–48 HRC | Maior demanda térmica e de pressão |
| Matrizes de extrusão de aço | About 47–51 HRC | É necessária maior resistência ao calor e ao desgaste. |
| Mandris | About 46–52 HRC | É necessário ter resistência a altas temperaturas e resistência ao desgaste. |
| Blocos e pistões falsos | About 40–44 HRC | Resistência e durabilidade são importantes. |
| Contêineres de extrusão | About 35–40 HRC | Uma dureza menor melhora a resistência em seções grandes. |
Para moldes de fundição sob pressão, a dureza deve ser equilibrada com a resistência ao trincamento térmico. Insertos grandes geralmente são mantidos com uma dureza menor para reduzir o risco de fissuras, enquanto insertos menores podem ser fabricados com dureza mais alta quando a resistência ao desgaste é mais importante.
Para matrizes de forjamento, a severidade do impacto é a principal preocupação. O forjamento por martelo normalmente requer menor dureza do que o forjamento por prensa, pois a carga é mais repentina e severa. Se a dureza for muito alta, a matriz pode trincar antes que o desgaste se torne o principal problema.
Para ferramentas de extrusão, a função da ferramenta é importante. Matrizes, mandris, blocos de preenchimento, pistões, revestimentos e recipientes não devem ser automaticamente considerados com a mesma dureza, pois estão sujeitos a diferentes cargas térmicas e mecânicas.
Uma regra de seleção simples é a seguinte: quando o desgaste e a deformação plástica predominam, uma dureza de trabalho mais alta pode ser vantajosa. Quando o que predomina são fissuras, lascas, impactos severos ou fadiga térmica, uma dureza menor ou mais equilibrada geralmente é mais segura.
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Perguntas frequentes
A dureza do aço H13 depende de sua condição e tratamento térmico. No estado recozido, o H13 geralmente apresenta uma dureza em torno de 220–241 HB. Após o processo de têmpera e revenimento, as ferramentas H13 acabadas são geralmente ajustadas em cerca de 38–55 HRC, com muitas ferramentas de trabalho a quente utilizadas em torno de 40–48 HRC.
A dureza do aço H13 recozido é geralmente em torno de 220–241 HB. Esta é a condição macia comum para usinagem antes do endurecimento e revenimento finais.
Após o resfriamento rápido, as seções padrão H13 podem atingir aproximadamente 51–54 HRC. Seções extensas podem apresentar menor dureza no núcleo porque o centro esfria mais lentamente do que a superfície.
Muitas ferramentas de trabalho a quente H13 funcionam em torno de 40–48 HRC. A dureza de trabalho exata depende do tamanho da ferramenta, da temperatura de operação, da carga de impacto, da demanda de desgaste e do risco de falha.
Os moldes de fundição H13 são frequentemente usados em 42–52 HRC. Os insertos e núcleos comuns para fundição sob pressão são frequentemente selecionados em torno de 44–48 HRC, dependendo do tamanho do chip, dos ciclos térmicos e das condições de desgaste.
As matrizes de forjamento a martelo H13 são frequentemente usadas em torno de 40–47 HRC porque a severidade do impacto é alta. Matrizes de forjamento por prensa podem usar uma faixa maior, frequentemente em torno de 47–55 HRC, porque o carregamento é menos repentino.
As matrizes de extrusão H13 são geralmente selecionadas de acordo com o material extrudado. Matrizes de extrusão para alumínio e magnésio costumam ser encontradas em torno de 42–45 HRC, matrizes de extrusão de cobre e latão ao redor 42–48 HRC, e matrizes de extrusão de aço ao redor 47–51 HRC.
Não. Uma dureza maior pode melhorar a resistência ao desgaste e à deformação plástica, mas também pode aumentar o risco de fissuras, lascamento e trincas térmicas. Para ferramentas H13, a dureza deve ser selecionada de acordo com o principal modo de falha.
Os valores de dureza de revenido H13 podem se sobrepor, pois os resultados dependem da temperatura de austenitização, do método de têmpera, do tempo de permanência, do tamanho da seção transversal, da prática de revenido e da posição do teste. As tabelas de revenido devem ser usadas como guia, e não como valores de dureza garantidos para todas as ferramentas.