Os aços ferramenta da série H (Hot Working) são utilizados por suas propriedades de resistência ao calor, ou seja, são utilizados para trabalhos em altas temperaturas. Suas propriedades implicam, durante o trabalho a quente, em:
– Resistência à deformação na temperatura de uso;
– Resistência ao impacto;
– Resistência à “lavagem” (erosão);
– Resistência à deformação no tratamento térmico e boa Usinabilidade;
– Resistência a trincas térmicas
As características do AISI H13 (VH13) conferem ao aço propriedades onde ele é geralmente utilizado em aplicações que exijam dureza entre 44-50 HRC, conseguindo trabalhar em temperaturas em torno de 500°C. O AISI H13 (VH13) possui excelentes propriedades de tenacidade, de resistência ao choque térmico, de usinabilidade e reduzido surgimento de trincas. Apresenta boa tenacidade e ductibilidade em todas as direções.
A Serrametal é um dos principais distribuidores de AISI H13 (VH13), com excelente preço por Kg. onde é possível comprar o AISI H13 (VH13) nas dimensões desejadas.
Preto-Branco
– Matrizes para forjamento e estampagem a quente;
– Moldes para fundição sob pressão de não ferrosos (Al, Zn, Mg);
– Moldes para fundição por gravidade de ligas leves (por exemplo Al);
– Matriz para extrusão de alumínio, mandris, buchas e suporte;
– Facas para corte a quente;
– Facas para sucatas;
– Anéis de contenção (ex. metal duro);
– Punçoes para estampagem severa;
– Moldes para plásticos;
– Matrizes refrigeradas com água.
| C | Cr | Mo | V | Si | Mn | Ni | S | Cu | P |
| 0,40 | 5,25 | 1,40 | 0,90 | 1,00 | 0,35 | 0,3 | 0,03 | 0,25 | 0,03 |
| ASTM | Villares | AISI | JIS | W Nr. | DIN |
| A 681 Tipo H13 | VH13 | H13 | G4404-72 Tipo SKD 61 | 1.2344 | X 40 CrMoV 5 1 |
Recozido, com dureza máxima de 207 HB.
Proteger o aço contra descarbonatação. Aquecer totalmente até 850 °C. Então resfriar no forno a 10 °C/hora até 650 °C, depois ao ar livre.
Após a usinagem com desbaste, a ferramenta de AISI H13 (VH13) deve ser totalmente aquecida até 650 °C, mantendo por 2 horas. Resfrie lentamente a 500 °C, e então deixe resfriar ao ar livre.
O aço AISI H13 (VH13) pode ser temperado ao ar para peças de pequenas dimensões. Para matrizes e peças grandes, recomenda-se temperar a óleo ou forno a vácuo para um considerável aumento da vida útil da peça.
Deve-se realizar o pré-aquecimento da peça a temperatura de 600 °C-850 °C. A temperatura da têmpera do AISI H13 (VH13) é de 980 °C-1040 °C, onde o tempo de encharque recomendado é de 30 a 45 minutos, com resfriamento a óleo de 50 °C-70 °C, e de 500°-550°C para banho de sal fundido. Uma observação relevante: Para propriedades adequadas, considerando propriedades de tenacidade e resistência a abrasão, o valor exato de têmpera para cada peça deve ser estudado.
| Temperatura (°C) | Tempo de encharque (min) | Dureza antes do revenimento (HRC) |
| 1000 | 45 | 51 ± 3 |
| 1020 | 30 | 53 ± 3 |
Deve-se proteger a ferramenta contra oxidação e descarbonetação durante a têmpera.
Meios de Resfriamento:
– Ar circulante/atmosfera;
– Gás com pressão positiva em forno a vácuo;
– Martêmpera em banho de sais de leito fluidizado a ≅ 200 °C ou a 400 °C-500 °C por 1 a 100 minutos (dependendo da massa de material) depois ao ar circulante.
– Óleo quente.
Obs. Revenir imediatamente após atingir 50-70°C
Para garantir boas propriedades do aço AISI H13 (VH13), não revenir na faixa entre 425-550°C. O revenimento deve ser realizado com a temperatura adequada para a dureza desejada, com os gráficos de revenimento como referência. A menor temperatura de revenimento deve ser 180°C. O tempo mínimo de revenimento é de 2 horas.
O processo de nitretação dos aços visa aumentar a resistência mecânica, bem como evitar o aparecimento de trincas e o aumentar significativamente a resistência ao desgaste, a fim de melhorar a vida útil da ferramenta e aprimorar o processo de produção. A Nitretação confere ao material uma camada resistente, porém a camada nitretada pode se tornar frágil e lascar se sujeita a choques mecânicos e térmicos. Esse risco aumenta dependendo do tamanho da camada nitretada.
As principais características da nitretação são:
– Obter alta dureza superficial e resistência ao desgaste;
– Melhorar a resistência à fadiga e à corrosão;
– Obter superfície resistente ao amolecimento por aquecimento até temperaturas próximas à nitretação.
Antes da nitretação, deve-se temperar e revenir o aço na dureza desejada, onde a temperatura de nitretação deve ser 50 °C menor que a temperatura de revenimento.
Existem diferentes métodos de nitretação, entre eles: a plasma, a gás, líquida. A escolha do método depende da aplicação da peça, sua forma geométrica, etc. A temperatura de nitretação varia entre 480 °C e 565 °C. Para aços em geral, inclusive para o aço AISI H13 (VH13), a nitretação depende de variáveis como: Temperatura; Tempo; % de nitrogênio na mistura; Tipo de mistura; Liga da peça; Formato da peça; etc. Esses fatores nos ajudam a entender e verificar defeitos na peça que possam eventualmente aparecer.
É preferível nitretar com gás amônia a 510°C ou plasma com 75% de hidrogênio e 25% de nitrogênio com temperatura de 480°C, ambos resultando em uma dureza de aproximadamente 1100 HV0,2.
Em geral, se utiliza a nitretação iônica, devido ao melhor controle do potencial de nitrogênio. Durante a nitretação, forma-se a camada branca no material, que não precisa ser removida para trabalho a quente. A nitretação a gás pode formar uma camada aceitável.
| Processo | Tempo (h) | Camada (mm) |
| Gás (510 °C) | 10 | 0,12 |
| 30 | 0,20 | |
| Plasma (480 °C) | 10 | 0,12 |
| 30 | 0,18 | |
| Carbonitretação a gás (580 °C) | 2,5 | 0,11 |
| Banho de sais (510 °C) | 1 | 0,06 |
O processo de EDM do aço AISI H13 (VH13) pode ser realizado na condição temperado e revenido, a camada recristalizada branca (camada Branca) deve ser removida mecanicamente. A ferramenta deve então receber um revenimento adicional (ou alivio de tensão) de aprox. 30-50°C abaixo da temperatura de revenido anterior.
| Temperatura (°C) | 20 | 400 | 600 |
| Densidade (Kg/m3) | 7800 | 7700 | 7600 |
| Módulo de elasticidade (MPa) | 210 000 | 180 000 | 140 000 |
| Coeficiente de expansão térmica por °C | – | 12,6 x 10-6 | 13,2 x 10-6 |
| Condutividade térmica (W/m°C) | 25 | 29 | 30 |
| Coeficiente de Poisson | 0,27 – 0,30 | ||
| Limite de Escoamento (MPa) | 1420 – 1820 | ||
Edição: Thiago L. A. Cortiz
Revisão: Nataly Messina Pecelin
Para mais informações, contate a área técnica: engenharia@serrametal.com.br
