Vantagens do aço ferramenta H13 fabricado pelo processo ESR

Para aço de ferramenta de alta qualidade, as usinas de aço geralmente adotam os processos de fundição, como refino de forno, tratamento a vácuo, fundição a vácuo, pulverização de pó e re-fusão da eletroescória para reduzir o conteúdo de elementos nocivos, como oxigênio, hidrogênio e inclusões em aço. Trabalho a quente Aço ferramenta AISI H13 oferece Alta temperabilidade, excelente resistência ao desgaste e tenacidade a quente, tem sido amplamente utilizada em matrizes para forjamento a quente, ferramentas de fundição sob pressão, ferramentas de extrusão, lâminas de cisalhamento a quente, matrizes de estampagem, moldes de plástico e matrizes de fundição em liga de alumínio.

Os métodos de fundição comuns de aço ferramenta AISI H13 incluem fundição em forno elétrico + fundição por eletroescória, refino em panela (LF) e fundição em forno elétrico + desgaseificação a vácuo (VD). Como o nome indica, o aço do forno elétrico é o aço feito pelo forno incluindo forno de refino de panela tipo VD, forno de indução a vácuo e forno elétrico a arco e etc. O processo de refusão por eletroescória (ESR) pode efetivamente melhorar a baixa microestrutura e densificação do aço e melhorar a isotropia do aço da matriz. O princípio da ESR é: quando o eletrodo consumível, a escória e o tanque de água de fundo formam um circuito de alimentação com o transformador através da rede curta, uma corrente é enviada do transformador através da escória líquida. Como a resistência da escória no circuito de alimentação é relativamente grande, uma grande quantidade de calor é gerada na poça de escória, tornando-a fundida em alta temperatura. A temperatura da poça de escória é muito maior do que o ponto de fusão do metal, que gradualmente aquece a extremidade do eletrodo consumível e o derrete. O metal derretido cai da extremidade do eletrodo e entra na poça de metal fundido sob a ação da gravidade. Devido ao resfriamento forçado do cristalizador resfriado a água, o metal líquido forma gradualmente um lingote.

O processo de fundição por eletroescória pode controlar com eficácia a limpeza e a uniformidade da microestrutura do aço H13, que é um elo importante na produção de aço H13 de alta qualidade. Relativamente falando, o custo de fundição em forno elétrico é baixo, e métodos de refino como o pacote LF + VD também podem produzir aço H13 com baixo teor de S e P (≤0.003% S, ≤0.015% P). Exceto para algumas usinas de aços especiais avançadas, o aço H13 produzido por fundição em forno elétrico tem baixa tenacidade transversal e não pode atender ao padrão da NADCA 207-2003 “tabela de classificação de microestrutura H13 da associação norte-americana de fundição sob pressão”. Comparado com o aço de eletroescória H13, o aço de forno H13 tem principalmente os seguintes defeitos:

1. Baixa densidade e baixa pureza;
2. Segregação de faixas de recozimento grave e estrutura de recozimento irregular;
3. Após a têmpera e revenido, muitos carbonetos líquidos permaneceram inalterados; No teste de impacto, o local onde o carboneto líquido em forma de corrente se acumula é fácil de quebrar, e a fratura é caracterizada por estrias horizontais e baixa tenacidade.

Resultados dos testes nas siderúrgicas: o aço para ferramentas ESR H13 possui maior homogeneidade e uma estrutura excepcionalmente fina, resultando em usinabilidade, polibilidade e melhoria da resistência à tração a altas temperaturas. A tenacidade ao impacto transversal do aço EAF H13 é equivalente a apenas 31% da longitudinal, enquanto a tenacidade ao impacto transversal do aço ESR H13 é equivalente a 70% da longitudinal. Para os aços ferramenta com requisitos especiais, os aços de alta velocidade em pó e os aços de alta liga produzidos pelo processo de metalurgia do pó podem melhorar melhor a microestrutura e as propriedades dos aços.