Barra de aço para trabalho a quente ASTM A681 H21 DIN 1.2581
Descrição resumida:
A barra de aço ferramenta para trabalho a quente DIN 1.2581 H21 SKD5 oferece alta resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste e resistência à fadiga térmica, graças à sua liga de tungstênio, sendo ideal para matrizes de forjamento, punções a quente e ferramentas de extrusão. Disponível em diâmetros, superfícies, cortes, inspeções UT, MTC e EN 10204 3.1 personalizados.
A barra de aço ferramenta para trabalho a quente DIN 1.2581 H21 SKD5 é um aço ferramenta para trabalho a quente com liga de tungstênio, fornecido em barras redondas ou forjadas, para matrizes de forjamento a quente, punções a quente, ferramentas de extrusão, componentes de fundição sob pressão, lâminas de corte a quente e ferramentas de conformação de alta temperatura. É comumente referenciada como AISI H21, UNS T20821, DIN 1.2581, JIS SKD5 e X30WCrV9-3, dependendo da norma aplicável e do mercado.
A SAKY STEEL fornece barras de aço ferramenta H21 / 1.2581 recozidas, forjadas, descascadas, torneadas ou retificadas, de acordo com as especificações do pedido. Os processos disponíveis incluem corte, descascamento, torneamento, retificação, usinagem de desbaste, inspeção dimensional, teste de dureza, teste ultrassônico (quando especificado), certificação MTC e documentação EN 10204 3.1.
Parâmetros do produto
| Item | Detalhes do produto |
|---|---|
| Nome do produto | Barra de aço ferramenta para trabalho a quente DIN 1.2581 H21 SKD5 |
| Nota | H21 / 1.2581 / SKD5 |
| Designação UNS / EN | UNS T20821 / X30WCrV9-3 |
| Família de Materiais | Aço ferramenta para trabalho a quente com tungstênio |
| Formato do produto | Barra redonda e barra forjada |
| Faixa de tamanho | Diâmetros padrão e personalizados sob encomenda. |
| Comprimento | 1000–6000 mm ou cortado no comprimento desejado. |
| Acabamento da superfície | Preto, descascado, virado, moído |
| Condições de entrega | Recozido ou tratado termicamente quando especificado. |
| Padrão | ASTM A681 / DIN EN ISO 4957 |
| Tolerância | Fresadora, h9, h11 ou específica para o desenho |
| Serviços disponíveis | Corte, descascamento, torneamento, retificação, usinagem |
| Certificados | MTC, EN 10204 3.1, relatório dimensional |
Composição Química
O H21 / 1.2581 é um aço ferramenta para trabalho a quente, composto por tungstênio, cromo e vanádio. Seu alto teor de tungstênio proporciona dureza a quente e resistência ao amolecimento em altas temperaturas, enquanto o cromo e o vanádio contribuem para a temperabilidade, resistência ao desgaste e desempenho em fadiga térmica.
| Elemento | Conteúdo de referência típico | Função Técnica |
|---|---|---|
| Carbono | Cerca de 0,26–0,36% | Proporciona temperabilidade e dureza de trabalho. |
| Manganês | Cerca de 0,15 a 0,40% | Favorece a desoxidação e a endurecibilidade. |
| Silício | Cerca de 0,15 a 0,50% | Promove resistência à oxidação e força da matriz. |
| Cromo | Cerca de 3,00–3,75% | Melhora a temperabilidade e o desempenho em trabalhos a quente. |
| Tungstênio | Aproximadamente 8,50–10,00% | Proporciona dureza vermelha e resistência ao amolecimento. |
| Vanádio | Cerca de 0,30 a 0,60% | Refina o grão e melhora a resistência ao desgaste. |
| Fósforo | máximo controlado | Restrito ao suporte de resistência |
| Enxofre | máximo controlado | Restrição para limitar inclusões e melhorar a confiabilidade da ferramenta. |
| Ferro | Equilíbrio | Matriz de metal base |
A composição química real deve ser confirmada pela especificação do produto e pelo MTC aplicáveis.
Propriedades mecânicas e de alta temperatura
As propriedades mecânicas e de serviço da barra de aço H21 dependem do diâmetro da barra, do tratamento térmico, da dureza de trabalho, da direção do ensaio e da temperatura de serviço. Os valores a seguir são referências típicas para discussões de engenharia e não devem substituir os resultados de ensaios específicos para cada pedido.
| Propriedade | Referência típica | Doença | Significado em Engenharia |
|---|---|---|---|
| Dureza após recozimento | Geralmente abaixo de 240–250 HB | Barra recozida | Melhora a usinabilidade antes do endurecimento. |
| Dureza de trabalho | Cerca de 50 a 56 referências HRC | Endurecido e temperado | Utilizado em aplicações de ferramentas para trabalho a quente. |
| Efeito Tungstênio | Suporte de alta dureza vermelha | Serviço de trabalho a quente | Ajuda a manter a dureza em temperaturas elevadas. |
| Resistência ao desgaste | Bom para trabalhos a quente em aço. | tratado termicamente | Útil para punções a quente, matrizes e lâminas de corte. |
| Resistência à fadiga térmica | Dependente da aplicação | Aquecimento e resfriamento repetidos | Afetado pelo pré-aquecimento, resfriamento e projeto do chip. |
| Densidade | Aproximadamente 8,2 g/cm³ de referência | Temperatura ambiente | Utilizado para cálculo do peso da barra |
| Temperatura de endurecimento | Aproximadamente 1100–1150°C de referência | Sujeito a práticas de tratamento térmico | Deve ser controlado por procedimento qualificado |
| Temperatura de serviço | Dependente da aplicação | Ferramentas para trabalho a quente | Afetado por carga, tempo, resfriamento e oxidação. |
Tabela de Tamanhos Comuns
| Diâmetro | Comprimento | Superfície | Processamento | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| Ø10–30 mm | 1000–6000 mm | Descascado ou moído | Corte e moagem | Punções quentes e ferramentas pequenas |
| Ø35–80 mm | 2000–6000 mm | Descascado ou virado | Tolerância de usinagem | Mandris e eixos de ferramentas |
| Ø85–160 mm | Comprimento de corte personalizado | Bruto transformado | cortado com serra ou usinado | Componentes de matriz de forjamento a quente |
| Ø165–300 mm | Feito sob encomenda | Forjado e torneado | UT quando especificado | Ferramentas de trabalho a quente de grande porte |
| Acima de Ø300 mm | Específico do projeto | Forjado ou usinado | Revisão técnica necessária | Blocos e insertos de matrizes pesadas |
Comparação de diferentes especificações
Comparação de Superfície e Produção de Barras Redondas
| Doença | Recurso principal | Uso recomendado | Dicas de compra |
|---|---|---|---|
| Barra laminada a quente | Superfície de moinho econômica | Usinagem bruta | Especifique a sobreposição de usinagem. |
| Barra forjada | Adequado para seções maiores | Ferramentas pesadas para trabalhos a quente | Pode ser solicitado o UT. |
| Barra Descascada | Superfície livre de incrustações | usinagem CNC | Reduz a preparação da superfície. |
| Bar virado | tolerância de diâmetro controlado | Peças brutas para ferramentas | Confirme as dimensões finais da usinagem. |
| Barra de aterramento | Tolerância rigorosa e acabamento liso. | Componentes de ferramentas de precisão | Indique h9, h8 ou tolerância de desenho |
Comparação com aços-ferramenta para trabalho a quente similares
| Nota | Principal força | Limitação Relativa | Seleção típica |
|---|---|---|---|
| H11 / 1,2343 | Boa resistência e durabilidade. | Menor dureza a quente do que o H21 rico em tungstênio. | Ferramentas gerais para trabalho a quente |
| H13 / 1,2344 | Grau de trabalho a quente amplamente utilizado e equilibrado | Diferentes equilíbrios de liga e dureza a quente | ferramentas de fundição e extrusão |
| H21 / 1,2581 | Alta dureza e resistência ao desgaste do tungstênio vermelho. | Margem de tenacidade inferior à de algumas ligas de menor resistência. | Punções a quente, mandris e matrizes de forjamento |
| H10 / 1,2365 | Bom equilíbrio entre resistência a altas temperaturas e fadiga térmica. | Menor dureza a quente do tungstênio do que o H21 | Punções a quente e ferramentas de forjamento |
Normas Equivalentes e Nomes Internacionais
| Sistema | Designação | Relação |
|---|---|---|
| AISI / ASTM | H21 | Aço ferramenta comum para trabalho a quente |
| ONU | T20821 | Designação UNS para aço tipo H21 |
| DIN / W.Nr. | 1,2581 | Número de material alemão |
| Nome em inglês | X30WCrV9-3 | Designação química comum europeia |
| JIS | SKD5 | Referência cruzada japonesa |
| Referência chinesa | 3Cr2W8V | Referência comum de aço para ferramentas de trabalho a quente na China |
| Padrão do produto | ASTM A681 / DIN EN ISO 4957 | Referências de especificações de aço ferramenta |
Fluxograma do Processo de Produção
Os materiais de liga são selecionados de acordo com a química H21 necessária.
A composição química, a limpeza e os elementos residuais são controlados durante a fusão.
O lingote ou tarugo é preparado para trabalho a quente.
O material é reduzido a barras redondas ou barras forjadas.
O recozimento melhora a usinabilidade antes da fabricação da ferramenta final.
As barras podem ser descascadas, viradas, moídas ou cortadas no tamanho desejado.
São verificadas as dimensões, a superfície, a dureza e a documentação.
A marcação do número do lote e a embalagem para exportação estão preparadas.
Inspeção de Produtos
| Inspeção | Método | Propósito |
|---|---|---|
| Análise química | Análise laboratorial ou revisão do MTC | Confirme a química H21 / 1,2581 |
| PMI | Identificação positiva de material | Disponível quando especificado; não substitui a análise química completa. |
| Teste de dureza | Teste HB ou HRC, conforme aplicável. | Confirme a condição de recozimento ou tratamento térmico. |
| Inspeção Dimensional | Paquímetro, micrômetro e verificador de comprimento | Verificar diâmetro, comprimento e tolerância |
| Inspeção de superfície | Inspeção visual e de acabamento | Verifique rachaduras, descamação, sobreposições ou danos causados pelo manuseio. |
| Teste ultrassônico | UT quando especificado | Avaliar a integridade interna em tamanhos adequados. |
| Revisão de Rastreabilidade | Verificação do número do lote e da etiqueta | Vincular o produto ao MTC e à norma EN 10204 3.1 |
| Inspeção por terceiros | SGS, BV, TÜV ou inspetor nomeado | Pode ser combinado quando especificado. |
Embalagem do produto
Os bares podem ser protegidos com óleo, papel VCI, filme ou embalagem impermeável.
Correias de aço, separadores e acolchoamento reduzem o movimento e os arranhões.
Barras retificadas ou usinadas podem receber tampas de extremidade ou proteção acolchoada.
A embalagem para exportação é selecionada de acordo com o diâmetro, comprimento e peso da barra.
A classificação, o tamanho, o número do lote e as marcas de envio do cliente podem ser mantidos.
Aplicações, desempenho principal e fabricação
Aplicações principais
- Matrizes e insertos para forjamento a quente
- Punções quentes, mandris e suportes para punções
- Matrizes de extrusão e revestimentos de extrusão
- Ferramentas de fundição sob pressão para ligas não ferrosas selecionadas
- Lâminas de corte a quente e ferramentas de poda
- Matrizes de cabeçote, discos extratores e componentes de conformação a quente
Desempenho em altas temperaturas
O alto teor de tungstênio do H21 proporciona dureza a quente e resistência ao amolecimento em altas temperaturas. É selecionado para ferramentas expostas ao contato com metal quente, aquecimento e resfriamento repetidos e desgaste em serviço a altas temperaturas. O desempenho real depende da temperatura, da pressão de contato, da intensidade do resfriamento e da lubrificação.
Usinabilidade
A usinabilidade é geralmente melhor no estado recozido. As operações principais de torneamento, fresamento, furação e desbaste costumam ser concluídas antes do processo de têmpera e revenimento. Como o H21 contém um alto teor de tungstênio, a seleção das ferramentas, a velocidade de corte e o controle do fluido de corte devem ser cuidadosamente planejados.
Tratamento térmico
O aço H21 é normalmente recozido antes da usinagem e, em seguida, temperado e revenido até atingir a dureza de trabalho necessária. Os parâmetros de austenitização, têmpera e revenido devem ser selecionados de acordo com a dimensão da seção transversal, a atmosfera do forno, a dureza desejada e a geometria da matriz. O pré-aquecimento durante o serviço é frequentemente importante para reduzir o choque térmico.
Soldagem e Reparo
A soldagem de reparo pode ser possível com um procedimento de soldagem qualificado, metal de adição adequado, pré-aquecimento e tratamento térmico pós-soldagem. Para matrizes críticas para trabalho a quente, as decisões de reparo devem considerar o risco de trincas, a diferença de dureza, a temperatura de serviço e a vida útil restante da ferramenta.
Por que escolher SAKY STEEL?
O diâmetro, o comprimento, o acabamento superficial e a sobremedida de usinagem podem ser fornecidos de acordo com os desenhos.
A identificação do material pode ser mantida desde a documentação até a embalagem final.
O MTC (Certificado de Teste de Fábrica / 质保书) pode ser fornecido mediante solicitação de compra.
A documentação EN 10204 3.1 está disponível mediante solicitação.
Inspeções de dureza, dimensionais, PMI e UT podem ser providenciadas mediante solicitação.
É possível providenciar pacotes, caixas de madeira, paletes e etiquetas de envio personalizadas.
Perguntas frequentes
O que é o aço ferramenta DIN 1.2581 H21?
DIN 1.2581 H21 é um aço ferramenta para trabalho a quente com liga de tungstênio. É utilizado em ferramentas que operam em altas temperaturas, sujeitas a desgaste e ciclos térmicos, como matrizes de forjamento a quente, punções a quente e ferramentas de extrusão.
H21 é o mesmo que SKD5?
H21 e SKD5 são referências cruzadas comumente usadas para o mesmo tipo de aço ferramenta para trabalho a quente com tungstênio. A equivalência final ainda deve ser confirmada pela norma exigida, composição química, tratamento térmico e requisitos de inspeção.
Qual norma se aplica à barra de aço ferramenta H21?
A norma ASTM A681 é comumente usada como referência para o aço ferramenta AISI H21, enquanto a norma DIN EN ISO 4957 pode ser usada para o aço DIN 1.2581 / X30WCrV9-3. O pedido de compra deve especificar a norma e a revisão necessárias.
Qual é a principal vantagem do H21 em comparação com o H13?
O H21 contém uma quantidade muito maior de tungstênio, o que melhora a dureza a quente e a resistência ao amolecimento em certas aplicações de alta temperatura. O H13 é mais amplamente utilizado e oferece um equilíbrio diferente entre tenacidade, resistência à fadiga térmica e disponibilidade.
A barra H21 pode ser fornecida moída ou descascada?
Sim. Superfícies pretas, descascadas, torneadas e retificadas podem ser discutidas de acordo com o diâmetro, a tolerância e os requisitos finais de usinagem. Barras retificadas são adequadas quando se exige um controle de diâmetro mais preciso ou um acabamento superficial aprimorado.
O teste ultrassônico está disponível para as barras H21?
O ensaio ultrassônico (UT) pode ser agendado para diâmetros de barras adequados e barras forjadas, quando especificado. O pedido deve definir o método de ensaio, o nível de aceitação e os requisitos de relatório.
É possível fornecer os certificados MTC e EN 10204 3.1?
A SAKY STEEL pode fornecer documentação MTC e EN 10204 3.1 de acordo com o pedido de compra. Relatórios de dureza, dimensionais, PMI ou UT também podem ser providenciados mediante solicitação.
