El acero para herramientas H13 es un versátil acero al cromo-molibdeno para trabajo en caliente que se utiliza ampliamente en aplicaciones de utillaje para trabajo en caliente y en frío. La dureza en caliente (resistencia en caliente) del H13 resiste el agrietamiento por fatiga térmica que se produce como resultado de los ciclos de calentamiento y enfriamiento en las aplicaciones de utillaje para trabajo en caliente. Debido a su excelente combinación de alta tenacidad y resistencia al agrietamiento por fatiga térmica (también conocido como chequeo de calor) el H13 se utiliza para más aplicaciones de herramientas de trabajo en caliente que cualquier otro acero para herramientas.
Debido a su alta tenacidad y muy buena estabilidad en el tratamiento térmico, el H13 también se utiliza en una variedad de aplicaciones de utillaje para trabajo en frío. En estas aplicaciones, el H13 proporciona una mejor templabilidad (a través del endurecimiento en grandes espesores de sección) y una mejor resistencia al desgaste que los aceros aleados comunes como el 4140.
También está disponible como producto refundido por electroescoria (ESR) y refundido por arco al vacío (VAR). Los procesos de refundición proporcionan una mayor homogeneidad química, el refinamiento del tamaño del carburo y las mejoras asociadas en las propiedades mecánicas y de fatiga.
APLICACIONES: Insertos, núcleos y cavidades para matrices de fundición a presión, casquillos de inyección de fundición a presión, matrices de forja en caliente, matrices de extrusión y cavidades de moldes de plástico y componentes que requieren una alta tenacidad y una excelente capacidad de pulido.
Composición
| C | Mn | Si | Cr | Mo | V |
| 0.40 | 0,40 | 1,00 | 5,25 | 1,35 | 1,00 |
Propiedades físicas
- Densidad: 0.280 lb/in3 (7750 kg/m3)
- Gravedad específica: 7.75
- Maquinabilidad: 65-70% de un acero al carbono al 1%
Instrucciones para el tratamiento térmico
Dureza
| Temperatura crítica: | |
| Ac1: 1544°F (840°C) | Ac3: 1634°F (890°C) |
| Ar1: 1475°F (802°C) | Ar3: 1418°F (826°C) |
Precalentamiento: Para minimizar la distorsión en herramientas complejas, utilice un doble precalentamiento. Calentar a una velocidad no superior a los 222°C por hora hasta los 621-677°C (1150-1250°F), igualar, y luego subir hasta los 816-871°C (1500-1600°F) e igualar. Para herramientas normales, utilice sólo el segundo rango de temperatura como un único tratamiento de precalentamiento.
Austenización (calor alto): Caliente rápidamente desde el precalentamiento. Horno o sal: 1800-1890°F (982-1032°C) Para obtener la máxima tenacidad, utilice 1800°F (982°C) Para obtener la máxima dureza y resistencia al agrietamiento por fatiga térmica y al desgaste utilice 1890 (1032°C). Remojar a la temperatura durante 30 a 90 minutos.
Enfriamiento: Aire, gas presurizado o aceite caliente. Los espesores de sección de hasta 127 mm (5 pulgadas), por lo general, se endurecerán completamente cuando se enfríen al aire libre después del tratamiento de austenización. Las secciones de más de 127 mm (5 pulgadas) de espesor requerirán un enfriamiento acelerado utilizando aire forzado, gas presurizado o un temple en aceite interrumpido para obtener la máxima dureza, tenacidad y resistencia al agrietamiento por fatiga térmica.
Para el enfriamiento con gas a presión, se requiere una velocidad mínima de enfriamiento de aproximadamente 50°F por minuto (28°C por minuto) hasta menos de 1000°F (538°C) para obtener las propiedades óptimas en el acero.
Para el aceite, enfriar hasta que se ennegrezca, alrededor de 900°F (482°C), luego enfriar en aire quieto hasta 150-125°F (66-51°C).
Temperatura: Templar inmediatamente después del temple. El rango típico de templado es de 538-621°C (1000-1150°F). Mantener a la temperatura de revenido durante 1 hora por cada pulgada (25,4 mm) de espesor, pero durante 2 horas como mínimo, luego enfriar al aire hasta la temperatura ambiente. Se requiere un doble revenido. Para maximizar la tenacidad y el rendimiento de la herramienta, a menudo se utiliza un tercer revenido como alivio de tensiones después de haber completado todo el mecanizado de acabado, el rectificado y el trabajo de electroerosión en la herramienta.
El recocido
Debe realizarse después del trabajo en caliente y antes de volver a endurecer.
Calentar a una velocidad no superior a los 222°C por hora (400°F) hasta los 857-885°C (1575-1625°F), y mantener la temperatura durante 1 hora por cada pulgada de espesor máximo; 2 horas como mínimo. A continuación, enfriar lentamente con el horno a un ritmo que no supere los 50°F por hora (28°C por hora) hasta los 1000°F (538°C). Continuar el enfriamiento hasta la temperatura ambiente en el horno o en el aire. La dureza resultante debe ser de un máximo de235 HBS.