Aço para ferramentas H13 vs A2: uma comparação abrangente

Aço para ferramentas H13 vs. A2: Qual a diferença entre os aços A2 e H13? H13 e A2 são aços para ferramentas amplamente utilizados, mas pertencem a classificações diferentes e possuem composições e propriedades distintas, especialmente em termos de resistência à temperatura. vestir resistência e tenacidade.

Aço para ferramentas H13 é muito popular aço para ferramentas de trabalho a quente. É projetado para aplicações onde as ferramentas são repetidamente submetidas a altas temperaturas e cargas, como moldes de fundição sob pressão, laminação a quente, extrusão a quente e forjamento a quente. Também pode ser usado para aplicações de trabalho a frio ocasionalmente. Suas características mais notáveis são resistência a quente, resistência ao revenimento e tenacidade.

Aço para ferramentas A2 é um aço de média liga, endurecível ao ar, para trabalho a frio. Utilizado principalmente para aplicações de trabalho a frio à temperatura ambiente, mas também em ferramentas leves de cisalhamento a quente e matrizes para extrusão a quente de zinco. Suas características mais marcantes são resistência ao desgaste, estabilidade dimensional e boa tenacidade.

No texto a seguir, compararemos os dois tipos de aço em vários aspectos.

Composição

Símbolo	Aço para ferramentas H131 (%)	Aço para ferramentas 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 (máx.)
Mn	0.20 – 0.50	1,00 (máx.)
P	0,03 (máx.)	0,03 (máx.)
S	0,03 (máx.)	0,03 (máx.)

Comparação de Propriedades

1. Resistência ao desgaste. O H13 contém vanádio, o que lhe confere boa resistência ao desgaste. O A2 apresenta alta resistência ao desgaste. Sua resistência ao desgaste advém de martensita com alto teor de carbono e dispersões finas de carboneto.
2. Robustez. H13 possui excelente resistência ao impacto e boa tenacidade. A2 possui alta tenacidade.
3. Dureza a Quente (Dureza Vermelha) / Resistência ao RevenimentoO H13 é um aço para trabalho a quente projetado especificamente para ambientes de alta temperatura, combinando dureza ao rubro com excelente resistência ao desgaste e ao impacto. Resiste ao amolecimento sob exposição contínua a temperaturas de até 540 °C (1000 °F). Também possui excelente resistência ao revenimento e pode manter alta dureza e resistência a altas temperaturas. O A2 possui boa resistência ao revenimento, mas sua dureza a quente geralmente é insuficiente para atender aos requisitos de usinagem em alta velocidade ou aplicações de trabalho a quente. Não é adequado para condições de trabalho em que seja exposto a temperaturas acima de 205-260 °C (400-500 °F) por períodos prolongados.

Tratamento térmico

H13 e A2 são ambos aços endurecíveis ao ar com temperabilidade. O H13 é um aço de endurecimento secundário que requer revenimento em uma temperatura mais alta (acima de 510 °C ou 950 °F) para atingir desempenho ideal, alívio de tensão e estabilidade de desempenho. Dureza do aço para ferramentas A2 é 61 HRC por têmpera a 300°F (150°C) por uma hora. Para mais detalhes, leia Tratamento térmico de aço para ferramentas H13 e A2 aço calor trcomida.

Estabilidade dimensional

Como mencionado acima, H13 e A2 são aços endurecíveis ao ar e sua vantagem é que eles mantêm excelente estabilidade dimensional.

Tratamentos de superfície

Para propriedades de superfície melhoradas, tratamentos como nitretação pode ser aplicado tanto ao H13 quanto ao A2. A nitretação cria uma camada superficial resistente, melhorando significativamente a resistência ao desgaste e, em alguns casos, a resistência à fadiga. O H13, em particular, se beneficia muito da nitretação em aplicações como matrizes de fundição sob pressão, onde enfrenta altas temperaturas e desgaste abrasivo.

Aplicativos

• Aplicações do Aço para Ferramentas H13: Amplamente utilizado em aplicações gerais de trabalho a quente, matrizes de fundição sob pressão (para alumínio, zinco e magnésio), ferramentas para moldes de injeção de plástico e ferramentas de forjamento. É adequado para matrizes de extrusão a quente para alumínio, magnésio, aço, cobre e latão. Também utilizado em punções, perfuradores e mandris para trabalho a quente. Pode ser usado como aço para moldes em cavidades usinadas e é recomendado para moldes plásticos altamente polidos após refino ESR, sendo, às vezes, empregado em peças estruturais altamente tensionadas na indústria aeroespacial devido à sua resistência ao amolecimento em temperaturas elevadas e tenacidade moderada.
• Aço para Ferramentas A2: Um aço para ferramentas de uso geral, endurecido ao ar, com uma ampla gama de aplicações em ferramentas. Comumente utilizado para matrizes de corte e perfuração na produção em massa. Também utilizado para matrizes de conformação a frio, matrizes de cunhagem, matrizes de trefilação e laminação, matrizes de laminação de roscas, lâminas de corte e corte e rolos de conformação. É uma boa escolha para ferramentas e matrizes de trabalho a frio de serviço intermediário. Pode ser usado para moldes e insertos pequenos e é preferível para matrizes grandes devido à baixa distorção durante a usinagem. tratamento térmico. Às vezes usado como uma alternativa aos aços para trabalho a quente para ferramentas de cisalhamento a quente e matrizes para extrusão a quente de zinco.

Resumo da comparação

Característica	Aço para ferramentas H13	Aço para ferramentas A2
Aplicação primária	Aplicações de trabalho a quente (por exemplo, fundição sob pressão, forjamento, extrusão).	Aplicações de trabalho a frio (por exemplo, corte, conformação, trefilação).
Resistência ao desgaste	Alta resistência à abrasão. Melhor que a série S, mas geralmente inferior à série D. Adequado para longas tiragens em papel fino/médio.	Alta resistência à abrasão. Melhor que a série S, mas geralmente inferior à série D. Adequado para longas tiragens em papel fino/médio.
Robustez	Excelente resistência ao impacto e boa tenacidade; alta resistência ao choque o torna preferível para a maioria das operações de trabalho a quente.	Tensões residuais mínimas e distorção mínima/nenhuma após endurecimento ao ar.
Dureza a quente	Muito alta; mantém alta dureza (por exemplo, ~52 HRC a 540 °C) e resistência em temperaturas elevadas; excelente resistência ao revenimento (endurecimento secundário).	Boa resistência ao revenimento e apresenta endurecimento secundário, mas não é adequado para usinagem em alta velocidade ou condições de trabalho a quente (limitado abaixo de 205-260 °C).
Temperabilidade	Endurecimento profundo, endurecimento ao ar.	Endurecimento profundo, endurecimento ao ar.
Estabilidade dimensional	Tensões residuais mínimas e distorção mínima/nenhuma após endurecimento ao ar.	Movimento mínimo e baixa distorção no endurecimento, alta segurança contra rachaduras.
Usinabilidade	Bom na condição temperada. Classificação de recozimento: 70% em comparação com o aço carbono 1% (W1).2	Fácil usinagem. Classificação de recozimento: 60-65% em comparação com o aço carbono 1% (W1).
Dureza típica	Dureza normal de trabalho para fundição sob pressão: 44-8 HRC; para resistência ao choque: 40-4 HRC. Pode ser tratado termicamente a mais de 2070 MPa (300 ksi). Dureza após têmpera: ~53 HRC.	Dureza normal de trabalho: 58-60 HRC. Dureza após têmpera: ~64 HRC.

Em essência, o H13 foi projetado para ambientes severos de alta temperatura, priorizando a dureza a quente e a forte resistência ao impacto, enquanto o A2 é versátil aço para trabalho a frio, destacando-se pela resistência ao desgaste e estabilidade dimensional para operações em temperatura ambiente. Se você estiver com dificuldade para decidir entre esses dois materiais, entre em contato conosco para obter aconselhamento profissional.

1. Composição do Aço H13 ↩︎
2. H13 Usinabilidade do Aço Ferramenta ↩︎