L’acier à outils H13 est un acier polyvalent au chrome-molybdène pour travail à chaud qui est largement utilisé dans les applications d’outillage pour travail à chaud et à froid. La dureté à chaud (résistance à chaud) de H13 résiste aux fissures de fatigue thermique qui se produisent à la suite de cycles de chauffage et de refroidissement cycliques dans les applications d’outillage pour travail à chaud. En raison de son excellente combinaison de ténacité élevée et de résistance à la fissuration par fatigue thermique (également connue sous le nom de contrôle thermique), H13 est utilisé pour plus d’applications d’outillage de travail à chaud que tout autre acier à outils.
En raison de sa haute ténacité et de sa très bonne stabilité dans le traitement thermique, H13 est également utilisé dans une variété d’applications d’outillage de travail à froid. Dans ces applications, le H13 offre une meilleure trempabilité (par trempe dans les grandes épaisseurs de section) et une meilleure résistance à l’usure que les aciers alliés courants tels que le 4140.
Egalement disponible en tant que produit refondu par électro-slag (ESR) et refondu par arc sous vide (VAR). Les processus de refonte fournissent une meilleure homogénéité chimique, un affinement de la taille du carbure et les améliorations associées des propriétés mécaniques et des propriétés de fatigue.
APPLICATIONS : Inserts, noyaux et cavités pour les matrices de moulage sous pression, les manchons de grenaille de moulage sous pression, les matrices de forgeage à chaud, les matrices d’extrusion et les cavités et composants de moules en plastique qui nécessitent une grande ténacité et une excellente polissabilité.
Composition
| C | Mn | Si | Cr | Mo | V |
| 0.40 | 0,40 | 1,00 | 5,25 | 1,35 | 1,00 |
Propriétés physiques
- Densité : 0.280 lb/in3 (7750 kg/m3)
- Gravité spécifique : 7.75
- Usinabilité : 65-70% d’un acier au carbone à 1%
Instructions de traitement thermique
Durcissement
| Température critique : | |
| Ac1 : 1544°F (840°C) | Ac3 : 1634°F (890°C) |
| Ar1 : 1475°F (802°C) | Ar3 : 1418°F (826°C) |
Préchauffage : Pour minimiser la distorsion dans les outils complexes, utilisez un double préchauffage. Chauffer à un taux ne dépassant pas 400°F par heure (222°C par heure) jusqu’à 1150-1250°F (621-677°C), égaliser, puis porter à 1500-1600°F (816-871°C) et égaliser. Pour les outils normaux, n’utiliser que la deuxième plage de température comme traitement de préchauffage unique.
Austenitizing (High Heat) : chauffer rapidement à partir du préchauffage. Four ou sel : 1800-1890°F (982-1032°C) Pour une ténacité maximale, utilisez 1800°F (982°C) Pour une dureté maximale et une résistance aux fissures de fatigue thermique et à l’usure, utilisez 1890 (1032°C). Tremper à température pendant 30 à 90 minutes.
Traitement : air, gaz sous pression ou huile chaude. Les sections d’épaisseur inférieure ou égale à 5 pouces (127 mm) seront typiquement entièrement durcies à cœur lorsqu’elles seront refroidies dans l’air immobile à partir du traitement d’austénitisation. Les sections d’une épaisseur supérieure à 5 pouces (127 mm) nécessiteront un refroidissement accéléré en utilisant de l’air forcé, du gaz sous pression ou une trempe à l’huile interrompue pour obtenir une dureté, une ténacité et une résistance maximales aux fissures de fatigue thermique.
Pour la trempe au gaz sous pression, une vitesse de trempe minimale d’environ 50°F par minute (28°C par minute) jusqu’à moins de 1000°F (538°C) est nécessaire pour obtenir les propriétés optimales dans l’acier.
Pour l’huile, tremper jusqu’au noir, environ 900°F (482°C), puis refroidir à l’air immobile à 150-125°F (66-51°C).
Renforcement : Revenu immédiatement après la trempe. La plage de trempe typique est de 1000-1150°F (538-621°C). Maintenir à la température de revenu pendant 1 heure par pouce (25,4 mm) d’épaisseur, mais pendant 2 heures minimum, puis refroidir à l’air jusqu’à la température ambiante. Un double revenu est nécessaire. Pour maximiser la ténacité et les performances de l’outil, une troisième trempe est souvent utilisée pour réduire les contraintes après que tous les travaux d’usinage de finition, de meulage et d’électroérosion sont terminés sur l’outil.
Annégalisation
L’annélation doit être effectuée après le travail à chaud et avant la re-durcissement.
Chauffer à un taux ne dépassant pas 400°F par heure (222°C par heure) jusqu’à 1575-1625°F (857-885°C), et maintenir à température pendant 1 heure par pouce d’épaisseur maximale ; 2 heures minimum. Puis refroidissez lentement dans le four à une vitesse ne dépassant pas 28°C par heure (50°F par heure) jusqu’à 538°C (1000°F). Poursuivre le refroidissement jusqu’à la température ambiante dans le four ou à l’air. La dureté résultante doit être au maximum de235 HBS.
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