Aço H13 vs. Aço P20: Principais diferenças, aplicações e como escolher

O H13 é um aço para ferramentas de trabalho a quente. Ele é normalmente fornecido na condição recozida, usinado primeiro e depois tratado termicamente até a dureza de trabalho exigida. É usado quando a ferramenta precisa resistir a calor, fadiga térmica, desgaste abrasivo, alta pressão e longos ciclos de produção.

Aço H13 e P20 disponíveis na Aobo Steel.

A Aobo Steel fornece aço ferramenta para trabalho a quente H13 e aço pré-endurecido para moldes de plástico P20 para fundição sob pressão, ferramentas para trabalho a quente, moldes de injeção de plástico, bases de moldes, insertos e componentes de moldes.

H13 | 1,2344 | SKD61

Aço ferramenta para trabalho a quente, utilizado em moldes de fundição sob pressão, cavidades, núcleos, insertos, resistência ao desgaste por trabalho a quente, resistência à fadiga térmica e ferramentas de produção de alta pressão.

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P20 | 1,2311 | 3Cr2Mo

Aço pré-endurecido para moldes de plástico, utilizado em moldes de injeção padrão, bases de moldes, suportes, placas de apoio, usinagem eficiente e produção de moldes com custos controlados.

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Principais diferenças entre H13 e P20

O P20 oferece um desempenho útil do molde já na sua condição pré-endurecida. O H13 só atinge o seu desempenho máximo após um tratamento térmico adequado.

Essa diferença afeta não apenas a dureza, mas também a rota de usinagem, o planejamento de entrega, distortion risk, a vida útil da ferramenta e o custo total do molde.

Aços H13 e P20 Equivalentes

Ao adquirir H13 ou P20 internacionalmente, é importante verificar a equivalência das classes de materiais, pois os compradores podem usar as designações AISI, DIN, JIS, GB, UNS ou designações locais.

Para a maioria das compras internacionais, as principais referências cruzadas são simples:

O H13 é comumente associado ao 1.2344, SKD61 e 4Cr5MoSiV1. O P20 é comumente associado ao 1.2311 e ao 3Cr2Mo.

Dureza, tratamento térmico e usinabilidade

A dureza é uma das diferenças mais pesquisadas entre o H13 e o P20, mas não deve ser o único fator avaliado. A questão mais importante é como o aço atinge sua condição de trabalho.

A liga P20 é geralmente escolhida por economizar tempo de usinagem e eliminar a necessidade de tratamento térmico final. Para muitos moldes plásticos padrão, uma dureza de 28–32 HRC é suficiente. A vantagem da liga P20 não é a dureza máxima, mas sim a estabilidade na usinagem, o curto tempo de fabricação e o menor custo do molde.

O aço H13 é selecionado quando a ferramenta requer maior dureza de trabalho e melhor estabilidade térmica. Em fundição sob pressão e ferramentas para trabalho a quente, o H13 é frequentemente usado com dureza entre 44 e 48 HRC, dependendo da peça, da liga, da carga de impacto e das condições de ciclo térmico.

Higher hardness is not always better. Se o H13 for exigido demais, a tenacidade pode diminuir e o risco de trincamento pode aumentar. A dureza correta deve corresponder à condição de trabalho, não apenas ao maior valor de HRC possível.

Aplicações: Moldagem por Injeção, Fundição sob Pressão e Modo de Falha

A escolha certa depende de como a ferramenta funciona e de como ela provavelmente falhará.

Para moldagem por injeção padrão, o P20 costuma ser o material mais prático. Ele pode ser usinado e usado diretamente, reduzindo o tempo de fabricação e evitando distorções por tratamento térmico.

O H13 torna-se mais adequado quando o plástico contém fibra de vidro ou cargas abrasivas, quando o molde precisa funcionar por um longo período ou quando a cavidade, o núcleo, o ponto de injeção ou a área de inserção se desgastam muito rapidamente.

Para fundição sob pressão, o H13 geralmente é o material base correto. A fundição sob pressão expõe a ferramenta a calor, ciclagem térmica, soldagem, erosão e trincas térmicas. O P20 não é projetado para esse tipo de serviço repetido em alta temperatura.

Custo versus vida útil da ferramenta

A diferença econômica entre H13 e P20 está mais relacionada ao custo total do ciclo de vida da ferramenta do que apenas aos preços do aço.

O P20 geralmente reduz o custo inicial do molde, pois a usinagem é mais fácil e o tratamento térmico final muitas vezes é desnecessário. Para moldes plásticos padrão, produção em lotes de pequeno a médio porte e peças que exigem menor resistência ao calor, o P20 oferece custos iniciais mais baixos, mas pode exigir substituição antecipada caso as ferramentas sejam submetidas a demandas maiores.

O aço H13 tem um custo inicial mais elevado devido aos preços mais altos do aço e ao tratamento térmico necessário, mas sua maior durabilidade pode prolongar a vida útil da ferramenta, reduzir o tempo de inatividade e diminuir os custos de manutenção em aplicações exigentes. Para fundição sob pressão, plásticos abrasivos, aplicações de alta pressão ou de produção em larga escala, o custo inicial mais alto pode resultar em economias totais maiores devido à maior vida útil da ferramenta.

Para compras, a pergunta relevante não é apenas "Qual aço é mais barato?". Em vez disso, pergunte-se "Qual aço oferece o menor custo total ao longo da vida útil esperada da ferramenta, considerando desempenho, durabilidade, substituição e manutenção?".“

Se a ferramenta funcionar em condições moderadas de moldagem de plástico, o P20 geralmente oferece o melhor custo-benefício. Se a ferramenta falhar devido ao calor, desgaste, pressão ou fadiga térmica, o H13 é a opção mais segura a longo prazo.

Regra de Seleção Final

Os valores de composição, dureza e tratamento térmico são valores típicos publicados para H13 / 1.2344 / SKD61 e P20 / 1.2311 / 3Cr2Mo. Confirme a faixa exata com o certificado do fabricante para o lote entregue.