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Recursos/Materiales y grados/H13 / 1.2344

Materiales y grados

Acero para herramientas de trabajo en caliente H13 / 1.2344 / SKD61: equivalencias X40CrMoV5-1 y BH13

El H13 es el acero para herramientas de trabajo en caliente estándar de 5 % de cromo, usado en moldes de fundición a presión, matrices de forja y herramental de extrusión que sufren calentamientos y enfriamientos repetidos. Su nombre europeo es X40CrMoV5-1 (1.2344), su nombre británico BH13 y su nombre japonés SKD61.

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

RegiónSistemaDesignaciónNormaCoincidencia
USAAISI/SAEH13ASTM A681Mismo material
UNST20813—Mismo material
UKBS 4659BH13Norma británica anterior para aceros para herramientas, retirada a favor de la EN ISO 4957. Listado frente al 1.2344 por Oberste-Beulmann y Total Materia.BS 4659:1971Equivalente
EUNombre según EN 10027-1X40CrMoV5-1Carbono 0.35–0.42 %, vanadio 0.85–1.15 %.EN ISO 4957Equivalente
Número según EN 10027-21.2344EN ISO 4957Equivalente
DIN (antiguo)X40CrMoV5 1Nombre alemán anterior, todavía usado en planos antiguos.DIN 17350Equivalente
IndiaIS 3748:2022 (nombre de la ISO 4957)X40CrMoV5-1La IS 3748:2022 es una adopción idéntica de la ISO 4957, así que el nombre indio ahora sigue el nombre EN ISO.IS 3748:2022Equivalente
IS 3748:1990XT35Cr5MoV1Designación india anterior listada frente al 1.2344 por Applus+ y Total Materia; carbono 0.30–0.40 %, inferior al rango EN.IS 3748:1990 / IS 1570 (Part 6)Equivalente más cercano
JapanJIS G 4404SKD61Carbono 0.35–0.42 %, cromo 4.80–5.50 %. Indicado en los datos de Böhler y Daido para el H13 y el 1.2344.JIS G 4404Equivalente

Sobre la equivalencia

  • El H13, el X40CrMoV5-1 y el SKD61 se tratan como el mismo grado en la literatura de acerías. Los límites difieren en detalle: la ASTM A681 admite 0.32–0.45 % de carbono y 1.10–1.75 % de molibdeno, la EN ISO 4957 limita el carbono a 0.35–0.42 % y el molibdeno a 1.20–1.50 %, y la JIS G 4404 da molibdeno de 1.00–1.50 %.
  • Los límites de manganeso y silicio de la ASTM A681 varían entre fuentes (Mn 0.20–0.50 o 0.20–0.60; Si 0.80–1.20 o 0.80–1.25); aquí se registran los valores más amplios de la tabla publicada de la A681.
  • El H13 premium se vende como ESR, refundido al vacío o grado «Superior», con limpieza controlada (por ejemplo, NADCA #207). Los límites de norma indicados arriba aplican a todos ellos; el requisito de calidad adicional figura en la especificación de suministro, no en el nombre del grado.
  • El antiguo nombre indio XT35Cr5MoV1 (IS 3748:1990) tiene un rango de carbono más bajo (0.30–0.40 %) que el X40CrMoV5-1. La IS 3748:2022 es ahora una adopción idéntica de la ISO 4957.
  • El H13 no es el H11. El H11 (1.2343, SKD6) tiene alrededor de 0.4 % de vanadio frente a aproximadamente 1 % de este.

Composición química

Límites de composición, % en masa

ElementoH13 (T20813)EE. UU. · ASTM A681X40CrMoV5-1 (1.2344)UE · EN ISO 4957X40CrMoV5-1India · IS 3748:2022 (idéntica a ISO 4957)XT35Cr5MoV1India · IS 3748:1990 (reemplazada)SKD61Japón · JIS G 4404
C0.32–0.450.35–0.420.35–0.420.30–0.400.35–0.42
Si0.80–1.250.80–1.200.80–1.20—0.80–1.20
Mn0.20–0.600.25–0.500.25–0.500.25–0.500.25–0.50
P≤0.030≤0.030≤0.030——
S≤0.030≤0.020≤0.020——
Cr4.75–5.504.80–5.504.80–5.504.75–5.504.80–5.50
Mo1.10–1.751.20–1.501.20–1.50—1.00–1.50
V0.80–1.200.85–1.150.85–1.15—0.80–1.15

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

CondiciónResistencia a la tracciónLímite elásticoAlargamientoDureza
Recocido blando (suministro)Máximo; condición de suministro de la aceríaHojas de datos de Böhler W302 ISOBLOC, Dörrenberg 1.2344 y SIJ Ravne SITHERM 2344———≤229 HB
Recocido blando, grado ESR (Uddeholm Orvar Supreme)Dureza típica de suministro de esta marca ESRHoja de datos de Uddeholm Orvar Supreme———alrededor de 180 HB
Tal como se templaTípico; temple en aceite, al aire o en baño caliente desde 1020–1060 °C (1870–1940 °F)Hoja de datos SIJ Ravne SITHERM 2344———52–56 HRC
Templado y revenido a 100–400 °C (210–750 °F)Típico; temperatura de revenido frente a durezaHoja de datos SIJ Ravne SITHERM 2344251–268 ksi (1730–1845 MPa)——51–53 HRC
Templado y revenido a 500 °C (930 °F)Típico; pico de endurecimiento secundarioHoja de datos SIJ Ravne SITHERM 2344277 ksi (1910 MPa)——54 HRC
Templado y revenido a 550 °C (1020 °F)TípicoHoja de datos SIJ Ravne SITHERM 2344268 ksi (1845 MPa)——53 HRC
Templado y revenido a 600 °C (1110 °F)TípicoHoja de datos SIJ Ravne SITHERM 2344244 ksi (1680 MPa)——50 HRC
Templado y revenido a 650 °C (1200 °F)TípicoHoja de datos SIJ Ravne SITHERM 2344197 ksi (1360 MPa)——43 HRC
Templado y revenido a 700 °C (1290 °F)TípicoHoja de datos SIJ Ravne SITHERM 2344144 ksi (995 MPa)——31 HRC
Templado y revenido a 52 HRC (Orvar Supreme)Típico, a temperatura ambiente; valores aproximados de UddeholmHoja de datos de Uddeholm Orvar Supreme264 ksi (1820 MPa)220 ksi (1520 MPa)—52 HRC
Templado y revenido a 45 HRC (Orvar Supreme)Típico, a temperatura ambiente; valores aproximados de UddeholmHoja de datos de Uddeholm Orvar Supreme206 ksi (1420 MPa)186 ksi (1280 MPa)—45 HRC
Dureza de trabajo de la herramientaRango típico para herramientas de fundición a presión, extrusión y forjaTabla de aplicaciones de Uddeholm Orvar Supreme; Böhler indica 40–55 HRC para barras suministradas templadas y revenidas———41–52 HRC

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

  • Acero de temple al aire con 5 % de cromo, molibdeno y vanadio, que equilibra tenacidad, resistencia al agrietamiento por fatiga térmica, resistencia en caliente y desgaste moderado (SB Specialty Metals, Dörrenberg).
  • Puede usarse a temperaturas de herramienta de hasta unos 540 °C (1000 °F), con exposición breve a unos 595 °C (1100 °F) (SB Specialty Metals).
  • Tolera un enfriamiento limitado con agua en servicio (Dörrenberg, SIJ Ravne).
  • Endurecimiento secundario: la dureza se mantiene en 51–54 HRC durante el revenido de 100 a 550 °C y luego baja bruscamente por encima de 600 °C (SIJ Ravne).
  • Uddeholm recomienda no revenir el Orvar Supreme en el intervalo de 425–550 °C (800–1020 °F) por la fragilidad de revenido; la temperatura de revenido más baja es 250 °C.
  • Los grados ESR de alta pureza, como el Orvar Supreme o el Böhler W302 ISOBLOC, tienen una tenacidad más isótropa y se usan para las herramientas de fundición a presión y forja más exigentes; Uddeholm declara que cumple con la NADCA #207, calidad «Superior».
  • Las altas temperaturas de revenido permiten nitrurar o recubrir: la dureza superficial nitrurada es de unos 60–65 HRC (SB Specialty Metals).
  • Soldable con precalentamiento y poscalentamiento, usando un material de aporte de composición similar (hoja informativa de Elgin Fastener Group).

Tratamiento térmico

  • Recocido blando: 750–800 °C (1380–1470 °F), enfriamiento lento en horno a 10–20 °C/h (18–36 °F/h) hasta unos 600 °C, y luego al aire (Böhler, Dörrenberg). Uddeholm indica 850 °C (1560 °F) enfriado a 10 °C/h hasta 650 °C.
  • Alivio de tensiones: 600–670 °C (1110–1240 °F) tras un mecanizado pesado, con enfriamiento en horno (Böhler); 600–650 °C (Dörrenberg).
  • Precalentamiento antes del austenizado: 600–850 °C (1110–1560 °F), normalmente en dos etapas (Uddeholm).
  • Temple: 1020–1080 °C (1870–1975 °F), mantenido de 15 a 30 minutos tras la igualación térmica (Böhler); 1020–1060 °C (Dörrenberg); 1020–1050 °C (Uddeholm), normalmente 1020–1030 °C para herramental de aluminio y magnesio y 1040–1050 °C para herramental de aleaciones de cobre y matrices de forja de acero.
  • Temple: en aceite, en gas a presión o al vacío con gas, o en baño de sales a 500–550 °C (930–1020 °F). Uddeholm indica 53 ± 2 HRC antes del revenido tras 30 minutos a 1025 °C y 54 ± 2 HRC tras 15 minutos a 1050 °C.
  • Revenido: al menos dos veces; un tercer ciclo es opcional para el alivio de tensiones. Mantener 1 hora por cada 20 mm de espesor y al menos 2 horas, y enfriar al aire (Böhler). El primer revenido es unos 30 °C por encima del pico de dureza secundaria, el segundo hasta la dureza de trabajo, y el tercero 30–50 °C por debajo del revenido más alto.
  • Dureza de trabajo típica según la temperatura de revenido: 50 HRC a 600 °C (1110 °F), 43 HRC a 650 °C (1200 °F), 31 HRC a 700 °C (1290 °F) (SIJ Ravne).

Usos habituales

  • Moldes de fundición a presión, machos, insertos, piezas de bebedero y camisas de inyección para aluminio, magnesio y zinc
  • Matrices de extrusión, contramatrices, camisas y mandriles, incluidos para acero inoxidable y aleaciones de cobre
  • Matrices de forja en caliente y semicaliente, y herramientas de forja progresiva
  • Cuchillas de cizalla en caliente y herramientas de estampado en caliente
  • Moldes de inyección de plástico que requieren buena capacidad de pulido
  • Pasadores expulsores, pasadores de macho y émbolos nitrurados

Aceros para herramientas

Grados similares comparados

GradoC %Mn %Cr %Ni %Resistencia a la tracción, primera condición indicada
H13 / 1.23440.32–0.450.20–0.604.75–5.50—251–268 ksi (1730–1845 MPa)
H11 / 1.23430.33–0.430.20–0.504.75–5.50—260–268 ksi (1790–1845 MPa)
A2 / 1.23630.95–1.050.40–1.004.75–5.50——
D2 / 1.23791.40–1.600.10–0.6011.00–13.00——
D3 / 1.20802.00–2.350.10–0.6011.00–13.50——
O1 / 1.25100.85–1.001.00–1.400.40–0.70——
S70.45–0.550.20–0.903.00–3.50——
M2 / HS6-5-2C0.78–0.880.15–0.403.75–4.50—≤138 ksi (≤950 MPa)
M42 / HS2-9-1-81.05–1.150.15–0.403.50–4.25—≤146 ksi (≤1010 MPa)
P20 / 1.23110.28–0.400.60–1.001.40–2.000.90–1.20138–160 ksi (950–1100 MPa)

Composición de la norma estadounidense cuando existe; en los demás casos, la primera norma indicada en la página de cada grado. Las condiciones de resistencia difieren entre grados; abra la página de cada grado para ver la tabla completa.

Preguntas resueltas

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el equivalente del acero para herramientas H13?

El H13 corresponde al X40CrMoV5-1 (1.2344) en Europa y, desde la IS 3748:2022, en India; al BH13 de la antigua norma británica BS 4659; y al SKD61 en Japón. Böhler lista el H13, el 1.2344 y el SKD61 juntos en su hoja de datos del W302.

¿El SKD61 es igual al H13?

El SKD61 es el grado de la JIS G 4404 que equivale al H13 y al 1.2344. Los límites son cercanos: el SKD61 tiene 0.35–0.42 % de carbono y 4.80–5.50 % de cromo, que quedan dentro del rango de la ASTM A681 H13.

¿A qué dureza se usa el H13?

La mayoría de las herramientas de trabajo en caliente operan a unos 41–52 HRC. Las matrices de fundición a presión de aluminio suelen estar a 42–48 HRC y las matrices de forja de acero a 50–52 HRC (Uddeholm). Un revenido más alto, como 650 °C, da unos 43 HRC; 600 °C da unos 50 HRC.

¿Cuál es la diferencia entre el H13 y el H11?

El H13 tiene alrededor de 1 % de vanadio y el H11 alrededor de 0.4 %. El H13 resiste mejor el desgaste en caliente y el agrietamiento por fatiga térmica, y es el grado más común. El H11 es algo más tenaz y también se usa en piezas estructurales muy cargadas.

¿A qué temperatura se templa el H13?

Normalmente 1020–1050 °C (1870–1920 °F), mantenido de 15 a 30 minutos, y luego templado en aceite, en gas, en un baño de sales calientes o al vacío con gas. El revenido sigue al menos dos veces, normalmente entre 540 y 650 °C según la dureza de trabajo requerida.

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H11 / 1.2343El H11 es un acero para herramientas de trabajo en caliente con 5 % de cromo, molibdeno y bajo contenido de vanadio, usado en moldes de fundición a presión, matrices de forja y herramental de extrusión donde importa más la tenacidad que la resistencia al desgaste en caliente.D2 / 1.2379El D2 es un acero para herramientas de trabajo en frío con alto contenido de carbono y 12 % de cromo, que se endurece a unos 58–62 HRC para matrices, punzones, cuchillas de cizalla y herramientas de laminado de roscas.A2 / 1.2363A2 es un acero para herramientas de trabajo en frío, de temple al aire, con 5 % de cromo y cerca de 1 % de carbono, templado a unos 57–63 HRC para punzones, matrices y calibres que requieren buena estabilidad dimensional.S7El S7 es un acero para herramientas resistente a impactos de temple al aire, con alrededor de 0.5 % de carbono, 3.25 % de cromo y 1.4 % de molibdeno, que conserva una alta tenacidad a unos 55–60 HRC; se usa para cinceles, punzones, matrices de recalcado y cuchillas de corte.Temple y revenidoEl temple y revenido endurece el acero enfriándolo rápidamente desde el rango de austenita para formar martensita, y luego lo recalienta por debajo de Ac1 para cambiar algo de dureza por tenacidad.Nombres y números según la EN 10027Los aceros europeos llevan dos identificadores según la EN 10027: un nombre de acero (parte 1), como S235JR, C45 o 42CrMo4, que describe el uso o la composición química del acero, y un número de material (parte 2), como 1.0503 o 1.7225.IS 1570 y designaciones indiasLos nombres de acero indios siguen el código de símbolos de letras de la IS 1762 (parte 1), que usan los programas de la IS 1570: la 45C8 significa unos 0.45% de carbono, C para acero al carbono y unos 0.8% de manganeso, mientras que los nombres aleados como la 40Cr4Mo3 indican cada elemento con una cifra de contenido multiplicada.Designaciones de acero JISLos símbolos JIS de acero empiezan con la letra S (de acero) y agregan letras para la familia del acero o su uso, pero el número significa cosas distintas en cada norma.Números SAE / AISIUn número SAE/AISI de cuatro dígitos, como 1045 o 4140, designa un acero al carbono o aleado según su composición química: los dos primeros dígitos identifican la familia del acero y los dos últimos indican el contenido nominal de carbono en centésimas de porcentaje.

Referencias

Fuentes

  1. Hoja de datos del Böhler W302 ISOBLOC — Designaciones (1.2344, X40CrMoV5-1, T20813, H13, SKD61; EN ISO 4957 y JIS G 4404), análisis típico, dureza máxima en recocido de 229 HB, práctica de temple y revenido.
  2. Hoja técnica de datos de Uddeholm Orvar Supreme — H13 según la NADCA #207; guía de temple, enfriamiento y revenido; resistencia a temperatura ambiente a 45 y 52 HRC; dureza según la aplicación.
  3. Hoja de datos del Dörrenberg 1.2344 X40CrMoV5-1 (WP5V) — Análisis típico, máximo de suministro de 229 HB, recocido, alivio de tensiones y rango de temple.
  4. SIJ Ravne: SITHERM 2344 (H13), hoja de datos — Temperatura de revenido frente a dureza y resistencia a la tracción; dureza tras el temple.
  5. Hoja de datos del Daido Steel DHA1 (equivalente al SKD61) — Límites de composición de la marca Daido equivalente al SKD61/H13/1.2344 y aplicaciones según la dureza.
  6. Total Materia: acero para herramientas JIS SKD 61 (JIS G 4404) — Límites de C, Mn y Cr de la JIS y equivalencias (H13, A 681 Tipo H13, BH 13, X40CrMoV5-1).
  7. steel-grades.com: ficha JIS SKD61 (JIS G 4404) — Límites del SKD61 para C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, V.
  8. Sekidou Kouhan: SKD61 (JIS G 4404:2025, tabla 4) — Límites del SKD61: P ≤0.030, S ≤0.020, dureza máxima en recocido de 229 HBW; la página indica que los valores se verificaron con el visor de JISC.
  9. eFunda: acero para herramientas AISI H13 — Límites AISI H13: C 0.32–0.45, Mn 0.20–0.50, Si 0.80–1.20, Cr 4.75–5.50, Mo 1.10–1.75, V 0.80–1.20.
  10. Artículo de revista que cita la ASTM A681 H13 (PMC10552114, tabla 2) — Indica la A681 H13 con Mn 0.2–0.6 y Si 0.80–1.25.
  11. Abrams Industries: acero Premium 1.2344 — Límites de la EN ISO 4957 X40CrMoV5-1, incluidos P ≤0.03 y S ≤0.02.
  12. Marks GmbH: ficha de material 1.2344 — Límites de análisis según la EN ISO 4957, incluidos P ≤0.030 y S ≤0.020 (su límite superior de Cr de 5.20 es una errata).
  13. Applus+ Laboratories: DIN 17350 X 40 CrMoV 5 1 (1.2344) — DIN 17350:1980-10, sustituida por la DIN EN ISO 4957:2001-02; confirma la designación heredada.
  14. Total Materia: IS 3748:1990 XT35Cr5MoV1 — Designación india anterior con límites de C, Mn y Cr.
  15. Applus+ Laboratories: hoja de datos del X40CrMoV5-1 / 1.2344 — Tabla de equivalencias: EN ISO 4957, ASTM A681, JIS G 4404 SKD61, IS 3748 e IS 1570 Parte 6 XT35Cr5MoV1.
  16. Bureau of Indian Standards: IS 3748:2022 Aceros para herramientas (norma de la semana) — La IS 3748:2022 es una adopción idéntica de la ISO 4957 y sustituye a la IS 3748:1990 y a la IS 7291:1980.
  17. Oberste-Beulmann: hoja de datos del 1.2344 EFS — Lista la EN ISO 4957 X40CrMoV5-1, BS BH 13, AISI H 13; precalentamiento antes de usar.
  18. SB Specialty Metals: datos técnicos del H13 — Rango de composición, temperatura de servicio y dureza nitrurada.
  19. Elgin Fastener Group: hoja informativa del acero especial H13 — Palabras clave UNS T20813, ASTM A681, BS 4659 BH13, BS EN ISO 4957 X40CrMoV5-1; notas sobre soldabilidad.
  20. EN ISO 4957:2018 Aceros para herramientas — Norma europea e internacional de referencia; límites del X40CrMoV5-1 verificados con los listados de Abrams y Marks; no se consultó la tabla propia de la norma.
  21. ASTM A681 Especificación estándar para aceros para herramientas de aleación — Norma estadounidense de referencia para el H13 (UNS T20813); límites verificados con una tabla de revista que cita la A681, con SB Specialty Metals y con eFunda (que da el Mn 0.20–0.50 y el Si 0.80–1.20 de la AISI); no se consultó el texto de la norma.
  22. JIS G 4404 Aceros para herramientas aleados — Norma japonesa de referencia para el SKD61; límites verificados con la tabla de la JIS G 4404:2025 tal como la reproducen Sekidou Kouhan, steel-grades.com y Total Materia (C, Mn, Cr).

Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.