Acero para moldes H13: propiedades, aplicaciones y guía de tratamiento térmico

El acero para moldes H13 es un acero para herramientas de trabajo en caliente que se endurece al aire. Cumple con la norma americana ASTM y la norma china 4Cr5MoSiV1. Las características clave incluyen alta resistencia, tenacidad, resistencia a la fatiga térmica y resistencia al desgaste a altas temperaturas. Es ampliamente utilizado para:

• Matrices de conformado a alta temperatura

• Piezas resistentes al desgaste

• Cuchillas de corte en frío

• Cuchillas para cortar chatarra

I. Composición básica y ejecución

1. Composición química (valores típicos)

Elementos clave (rango de contenido):

• C: 0,32~0,45

• CR: 4,75~5,50

• Mes: 1,10~1,75

• Sí: 0,80~1,20

• V: 0,80~1,20

• Manganeso: ≤0,40

Cada elemento juega un papel clave:

• Cromo: Mejora la templabilidad y la resistencia a la oxidación.

• Molibdeno: aumenta la resistencia a altas temperaturas y la estabilidad del templado.

• Vanadio: refina la estructura del grano y mejora la resistencia al desgaste.

• Silicio: Mejora la resistencia a la oxidación.

2. Indicadores clave de desempeño

• Dureza : Recocido ≤229HB; 48~55 HRC después del temple y revenido (ajustable para equilibrio dureza-tenacidad)

• Resistencia a la fatiga térmica : No se agrieta fácilmente bajo calentamiento (600~800℃) y enfriamiento repetidos

• Resistencia a altas temperaturas : Mantiene la resistencia y la dureza por debajo de 500 ℃ sin ablandarse

• Maquinabilidad : Fácil de mecanizar (tornear, fresar, rectificar) cuando está recocido; superficie de alta precisión después del templado/revenido

II. Aplicaciones típicas

H13 es ideal para moldes de trabajo en caliente y hojas de corte debido a su resistencia a altas temperaturas, choque térmico, desgaste y corrosión. Usos comunes:

1. Moldes de fundición a presión

Se utiliza para fundición a presión de aleaciones de aluminio, zinc y magnesio (cavidades, núcleos, casquillos de bebedero). Resiste la erosión del metal fundido y el estrés por enfriamiento.

2. Moldes de forja

Para forjado en caliente de placas de acero y metales no ferrosos (cavidades de molde, yunques superior/inferior). Resiste la extrusión y el desgaste de metales a altas temperaturas.

3. Moldes de extrusión

Para extrusión de perfiles de aluminio y cobre. Garantiza la precisión del perfil y una larga vida útil del molde.

4. Cuchillas de corte en caliente

Se utiliza en líneas de laminación en caliente de acero para cortar losas/perfiles en caliente. Previene el ablandamiento y el desconchado de los bordes.

5. Cuchillas para corte en frío y cuchillas para corte de chatarra

• Cuchillas de corte en frío : Corta metales en frío (placas, barras, perfiles) con bordes afilados y durabilidad.

• Cuchillas para cortar chatarra : corta chatarra (astillas, piezas sobrantes) en las fábricas; resiste el desgaste y el impacto

6. Otras piezas resistentes al desgaste

Placas guía de laminador, moldes de acuñación en caliente, moldes de vidrio, etc.

III. Proceso de tratamiento térmico

Un tratamiento térmico adecuado garantiza el rendimiento del H13. Pasos estándar:

1. recocido

• Calentar a 850~870℃, mantener durante 2~4 horas

• Enfriar en el horno por debajo de 500 ℃, luego enfriar al aire

• Resultado: Dureza ≤229HB (fácil de mecanizar)

2. Apagar

• Precaliente a 600~650℃, luego caliente a 1020~1050℃

• Tiempo de mantenimiento: 25 mm/hora de espesor efectivo

• Enfriamiento: Aceite o aire (reduce la deformación/agrietamiento)

• Resultado: Dureza 58~62HRC

3. Templado

Templar inmediatamente después del enfriamiento para evitar grietas. Ajuste la temperatura para obtener el rendimiento deseado:

• Alta dureza (52~55 HRC): 500~520 ℃, 2 horas, doble templado (bueno para cortar cuchillas)

• Alta tenacidad (48~52 HRC): 560~580℃, 2 horas, doble templado

• Uso a alta temperatura (fundición a presión): 600~620 ℃ (equilibra la dureza y la resistencia a la fatiga térmica)

IV. Control de calidad clave

• Materias primas: Composición uniforme; sin cavidades de contracción, poros o inclusiones de escoria

• Tratamiento térmico: controle estrictamente las velocidades de calentamiento, retención y enfriamiento para evitar deformaciones/agrietamientos.

V. Equivalentes de Grado

H13 tiene calificaciones equivalentes en diferentes países:

• Estados Unidos (AISI/ASTM): H13

• Alemania (DIN/ W.Nr .): 1.2344, X40CrMoV5-1

• Japón (JIS): SKD61

• China (GB): 4Cr5MoSiV1