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Aço para ferramentas de trabalho a quente H11: propriedades, processo, usos
- João
O aço para ferramentas H11 se destaca por sua notável tenacidade e resistência a altas temperaturas, tornando-o essencial para aplicações exigentes como aeroespacial e fundição sob pressão. Este artigo explora os recursos, aplicações e tratamento térmico do aço H11, oferecendo insights valiosos para ajudar você a selecionar o material ideal para seus projetos de alto desempenho.
O que é aço para ferramentas H11?
O aço para ferramentas H11 é um aço para trabalho a quente à base de cromo contendo cromo 5% na série AISI H, especificado sob ASTM A681. Conhecido por sua tenacidade excepcional, ele oferece maior resistência ao impacto do que o H13, mas menor resistência ao desgaste. Ele é usado na indústria aeroespacial para trens de pouso e pás de rotor, bem como ferramentas de fundição e forjamento. Sua propriedade de endurecimento ao ar minimiza a mudança dimensional e resiste à fadiga térmica e ao choque em aplicações de trabalho a quente.
Outras Normas de Aço para Ferramentas H11
- AMS 6485, AMS 6487, AMS 6488
- ASTM A681
- SAE J438, SAE J467, SAE J437
- FED QQ-T-570
- Norma ISO 4957
O SteelPro Group fornece aço para ferramentas H11 em barras, chapas, hastes e formas personalizadas. Oferecemos tolerâncias precisas e entrega rápida, garantindo que você receba exatamente o que precisa, no momento em que precisa.
A que é equivalente o aço para ferramentas H11?
Aqui está um resumo dos equivalentes para o aço ferramenta H11:
- UNS T20811
- GB 4Cr5MoSiV1
- DIN 1.2343
- JIS SKD6
- BS 1407
Composição química do aço para ferramentas H11
O aço para ferramentas H11 apresenta um design de liga cuidadosamente balanceado, combinando teor moderado de carbono para tenacidade, cromo para resistência à corrosão e molibdênio para estabilidade em alta temperatura. A tabela abaixo fornece sua composição química detalhada.
| Elemento | Conteúdo (%) |
| Carbono (C) | 0,33–0,43 |
| Cromo (Cr) | 4,75–5,50 |
| Manganês (Mn) | 0,20–0,50 |
| Silício (Si) | 0,80–1,20 |
| Molibdênio (Mo) | 1,10–1,60 |
| Vanádio (V) | 0.30-0.60 |
| Ferro (Fe) | Equilíbrio |
| Níquel (Ni) | ≤0.30 |
| Cobre (Cu) | ≤0,25 |
| Fósforo (P) | ≤0.03 |
| Enxofre (S) | ≤0.03 |
Propriedades físicas do aço para ferramentas H11
A tabela abaixo fornece propriedades físicas detalhadas.
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Densidade | 7,8 g/cm³ | 0,282 lb/in³ |
| Condutividade térmica | 24,6 W/m·K (a 20°C) | 170,5 BTU·in/ft²·h·°F (a 68°F) |
| Módulo elástico | 210 GPa | 30,5 × 10³ ksi |
| Capacidade térmica específica | 460 J/kg·K (a 20°C) | 0,11 BTU/lb·°F (a 68°F) |
| Coeficiente de expansão térmica | 10,4 × 10⁻⁶ /°C (20–100°C) | 5,8 × 10⁻⁶ /°F (68–212°F) |
| Dureza (HRC) | 50–56 | 50–56 |
Propriedades mecânicas do aço para ferramentas H11
O aço ferramenta H11 oferece tenacidade excepcional, alta resistência à fadiga térmica e excelente estabilidade mecânica sob estresse. A tabela abaixo fornece métricas detalhadas para suas propriedades mecânicas.
| Propriedade (Métrica) | Valor (métrica) | Valor (imperial) |
| Dureza (Knoop) | 642 | 642 |
| Dureza (Rockwell C) | 56 | 56 |
| Dureza (Vickers) | 621 | 621 |
| Resistência à tração (máxima) | 1990 MPa | 289000 psi |
| Resistência à tração (escoamento) | 1650 MPa | 239000 psi |
| Módulo de Elasticidade | 210 GPa | 30500 ksi |
| Módulo de massa | 160 GPA | 23200 ksi |
| Módulo de cisalhamento | 81,0 GPA | 11700 ksi |
| Índice de Poisson | 0.3 | 0.3 |
| Alongamento (na ruptura) | 9.0 % | 9.0 % |
| Usinabilidade | 45–55 % | 45–55 % |
| Impacto Charpy (entalhe em V) | 18,0 J | 13,3 pés-lb |
Tratamento térmico de aço para ferramentas H11
Com tratamento adequado, o H11 alcança maior tenacidade, resistência ao desgaste e estabilidade dimensional. No entanto, enquanto a dureza e a resistência são melhoradas, é importante notar que a ductilidade pode diminuir ligeiramente.
Se você precisar de assistência com o processo ou tiver necessidades específicas, os profissionais do SteelPro Group estão disponíveis para fornecer suporte. Podemos fornecer consultoria personalizada sobre tratamento térmico e oferecer aço para ferramentas H11 em uma variedade de condições comuns, como recozido, pré-endurecido ou temperado, para atender perfeitamente às suas necessidades.
Recozimento
H11 deve ser aquecido uniformemente para 871°C (1600°F). Deixe de molho por 1 hora por 25,4 mm (1 polegada) de espessura. Resfrie lentamente no forno a uma taxa de 4,4°C (40°F) por hora, depois resfrie ao ar. A dureza após o recozimento é aproximadamente 217 HB.
Endurecimento
Pré-aqueça H11 uniformemente para 816°C (1500°F). Aumente a temperatura para 1010°C (1850°F) e segure por 15 a 40 minutos. Em seguida, execute o resfriamento a ar até a temperatura ambiente para atingir a dureza desejada. A escolha da temperatura de endurecimento depende do equilíbrio necessário entre dureza, tenacidade e estabilidade dimensional.
- 982°C (1800°F): Resultados na dureza Rockwell C de 52,5 HRC após resfriamento a ar.
- 1010°C (1850°F): Resultados na dureza Rockwell C de 56 HRC após resfriamento a ar.
- 1038°C (1900°F): Resultados na dureza Rockwell C de 57 HRC após resfriamento a ar.
O H11 também pode ser temperado em água devido à sua alta tenacidade e resistência ao choque térmico, frequentemente usado para resfriamento rápido para maximizar a dureza, embora aumente o risco de rachaduras em peças complexas.
Têmpera
Aquecer uniformemente até uma temperatura entre 537°C e 648°C (1000°F e 1200°F). Segure por 2 horas por 25,4 mm (1 polegada) de espessura, seguido de resfriamento ao ar. Recomenda-se a têmpera dupla, com cada ciclo durando 1 hora na temperatura selecionada. Nessas temperaturas de têmpera, a dureza Rockwell C varia de 54 a 38.
A tabela abaixo mostra a variação da dureza com diferentes temperaturas de revenimento:
| Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Dureza (HRC) |
| 450 | 840 | 53 |
| 500 | 930 | 52 |
| 550 | 1020 | 50 |
| 600 | 1110 | 47 |
| 650 | 1200 | 43 |
H11 Formas de produtos de aço para ferramentas
No SteelPro Group, oferecemos aço para ferramentas H11 em uma variedade de formas com tolerâncias precisas para atender às suas especificações exatas. Se seus requisitos excederem as faixas de tamanho típicas, somos especializados em fornecer soluções personalizadas para garantir que seu projeto tenha o ajuste perfeito.
| Formulário do produto | Dimensões (Métricas) | Dimensões (Imperial) |
| Barra redonda | Diâmetro: 8–1000 mm | Diâmetro: 0,3–39,4 polegadas |
| Barra plana | Espessura: 16–500 mm | Espessura: 0,6–19,7 polegadas |
| Largura: 200–800 mm | Largura: 7,9–31,5 polegadas | |
| Placa | Espessura: 16–500 mm | Espessura: 0,6–19,7 polegadas |
| Largura: Até 2100 mm | Largura: Até 82,7 polegadas | |
| Folha/Tira | As dimensões variam | Solicite mais detalhes |
| Forjamento | Tamanhos personalizados disponíveis | Tamanhos personalizados disponíveis |
Aplicações de aço para ferramentas H11
O aço para ferramentas H11 é conhecido por sua excelente tenacidade, excelente resistência a altas temperaturas e resistência à fadiga térmica. Ele é bem adequado para uso em ambientes que sofrem estresse mecânico significativo e altas temperaturas. Abaixo estão alguns dos usos mais comuns do aço para ferramentas H11, juntamente com os motivos para sua seleção:
- Trem de pouso de aeronaves: Alta resistência e durabilidade.
- Lâminas e eixos de rotor de helicóptero: Resistência à fadiga.
- Matrizes de fundição sob pressão: Lida eficazmente com ciclos térmicos repetidos.
- Matrizes de forjamento: Excelente resistência ao impacto e ao desgaste.
- Lâminas de corte a quente: Mantém a nitidez sob estresse térmico.
- Ferramentas de extrusão: Combina dureza com estabilidade térmica.
Melhores soluções de aço para ferramentas H11 para cada necessidade
No SteelPro Group, oferecemos uma ampla gama de produtos de aço para ferramentas H11, de barras redondas a chapas personalizadas, sob medida para suas necessidades exatas. Quer você precise de formas padrão ou usinagem especializada, nossa equipe de especialistas garante a mais alta precisão, com tempos de resposta rápidos.
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