O aço AISI H13 é um aço ligado ao crómio-Molibdénio-Vanádio, para ferramentas de trabalho a quente, e caracterizado por:
- Boa resistência ao choque térmico e fadiga térmica;
- Boa resistência a quente;
- Boa tenacidade e ductibilidade;
- Boa maquinabilidade e bom polimento;
- Boa temperabilidade;
- Boa estabilidade dimensional na têmpera.
0,39% |
1,0% |
0,4% |
5,3% |
1,4% |
0,9% |
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APLICAÇÕES
É um aço muito utilizado para:
- Moldes para plásticos;
- Ferramentas para fundição injectada de várias ligas;
- Ferramentas para estampagem a quente;
- Ferramentas para extrusão a quente;
- Lâminas para corte a quente;
- Punçonagem severa a frio, tesouras corte de sucata;
- Encalque e extrusão a frio;
- Rolos de laminagem a quente de ligas de cobre;
- Rolos de suporte para laminador (SENDZIMIR);
- Orgãos sujeitos a grandes esforços (cilindros de compressão, êmbolos, aros, etc.
- Orgãos resistentes ao desgaste.
PROPRIEDADES
Dados Físicos
| 1 N/mm2 = 0.102 Kp/mm2 |
Tensão de ruptura
Resistência ao Choque
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| Resistência ao choque de provetes revenidos a diferentes temperaturas |
Tensão de Ruptura a Temperaturas Elevadas
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Dureza a Temperaturas Elevadas
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Maquinagem
Soldadura
No Anexo 1, seguirão informações adequadas.
Tratamento Térmico
Este tema será abordado com maior detalhe no capítulo 4.0 deste sub-produto. Entretanto, seguem-se alguns dados específicos sobre T.T. deste aço.
Recozimento
O recozimento, deve ser feito da seguinte forma; proteger o aço e aquecer até 850ºC. Arrefecer até 650ºC, a uma velocidade de 10ºC/h, podendo prosseguir o arrefecimento ao ar calmo.
Redução de Tensões
Após desgaste bruto, a ferramenta deve ser aquecida até 550ºC, podendo prosseguir o arrefecimento ao ar calmo.
Têmpera
Na têmpera, a temperatura de pré-aquecimento deve situar-se entre os 600ºC e 850ºC, a temperatura de austenitização, é normalmente de 1020ºC e a amplitude de temperatura para a têmpera deve estar compreendida entre os 980ºC e 1080ºC.
Para reduzir a descarbonação utilizam-se os seguintes meios:
- banho de sais neutros;
- empacotamento em papel ou em aparas de ferro fundido queimadas;
- vácuo;
- atmofera protectora de gás endotérmico.
Meios de arrefecimento:
- ar calmo ou jacto de ar seco;
- banho de sais a 250-550ºC, deixando estabilizar e prosseguindo o arrefecimento ao ar (Martempera);
- óleo.
Nota: revenir após têmpera, com peças ainda quentes (70-100ºC)
Dureza, Tamanho de Grão e Austenite Residual
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| Dureza, tamanho de grão e austenite residual, em função da temperatura de austenitização |
Revenido
- Escolher a temperatura no gráfico de revenido de acordo com a dureza requerida. Ter em consideração que a dureza também varia em função do tempo de permanência;
- Temperatura mínima de revenido 180ºC, durante 1 hora;
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| Dureza em função da espessura |
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| Variações dimensionais no revenido |
Nota: devem adicionar-se as variações dimensionais da têmpera às do revenido.
Cementação
As ferramentas do aço AISI H13 destinadas a trabalhar a temperaturas inferiores a 500ºC, podem beneficiar duma alta dureza superficial caso sejam cementadas (58 ± 3 HRc). Evita-se, porém, a cementação acidental das ferramentas para trabalho a elevadas temperaturas.
As condições para efectuar a cementação são:
- Temperatura de Cementação: 900ºC;
- Temperatura de Austenitização: 980ºC;
- Arrefecimento ao ar ou em banho de sais (Martempera);
- Revenir a 250ºC ou, em alternativa, a 525ºC;
- Deve ser feito um segundo revenido após arrefecimento total do primeiro;
- Dureza superficial 58 ± 3 HRc.
(horas) |
(mm) |
Nota: usar um cementante fraco.
Nitruração
- A nitruração origina uma superfície dura, muito resistente ao desgaste e à erosão.
- Nas matrizes de fundição injectada, a nitruração facilita a desmoldagem.
- A camada nitrurada, é frágil e pode fissurar quando sujeita a choques térmicos ou mecânicos.
- O risco de fissuração aumenta com a espessura da camada.
- Antes da nitruração, a ferramenta deve ser temperada e revenida, 50ºC, acima da temperatura de nitruração.
| Matrizes para fundição injectada | |
| Moldes para plásticos | |
| Extractores, órgãos sujeitos ao desgaste | |
Cromagem dura
O aço AISI H13, pode ser cromado duro.
- Após este tratamento, recomenda-se um revenido de 4 horas a 180 ºC, para reduzir a fragilidade provocada pelo hidrogénio;
- Revenir imediatamente após cromagem.
Maquinagem por E.D.M.
Se a electroerosão for realizada com uma ferramenta já tratada termicamente, esta deverá sofrer um revenido adicional, a uma temperatura de 25ºC, mais baixa que a do revenido previamente efectuado.
Informação mais detalhada sobre este tipo de maquinagem, está descrita no Anexo 2.
Rectificação
Devem seguir-se técnicas correctas de rectificação, tendo em atenção que as ferramentas sujeitas a revenidos baixos, são muito sensíveis à rectificação, podendo fissurar facilmente.
Recomenda-se:
- mós apropriadas, bem limpas e equilibradas;
- jacto de refrigerante abundante e bem dirigido;
- velocidades periféricas adequadas.
Polimento
O aço AISI H13, no estado de temperado e revenido, permite a obtenção dum excelente polimento.
Abordaremos pormenorizadamente este ponto, no Anexo 4.
Nota: Numa superfície já perfeitamente polida, pode começar a apresentar-se irregular e rugosa (casca de laranja), quando se ultrapassa determinada fase de polimento.
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| Molde para plástico em aço H23 com elevado grau de polimento |