Devido a problemas existentes no aço para moldes a quente tipo H13 após o tratamento convencional de têmpera e revenimento, como o grão original de austenita grande, as lâminas de martensita largas e a fácil coarsificação dos carbonetos, este estudo investigou o efeito do tratamento de têmpera crítica com pré-precipitação de carbonetos na microestrutura e no desempenho à fadiga térmica. Os resultados mostram que, após têmpera a 1050 ℃ + pré-precipitação de carbonetos a 730 ℃ + têmpera crítica a 930 ℃, o tamanho dos grãos originais de austenita do aço experimental refinou-se significativamente de 126,9 μm na têmpera a 1050 ℃ para 36,3 μm, enquanto a largura média das lâminas de martensita diminuiu de 1,23 μm para 0,54 μm. Os carbonetos finos e dispersos formados na fase de pré-precipitação não foram completamente dissolvidos durante o processo de austenitização crítica, exercendo um efeito significativo de travamento na migração dos contornos de grão e promovendo a nucleação, alcançando assim um refinamento sinérgico da microestrutura. Durante o revenimento prolongado a 610 e 700 ℃, ambos os processos apresentaram dissolução e coarsificação dos carbonetos, mas a amostra com têmpera crítica e pré-precipitação de carbonetos apresentou carbonetos menores, distribuição mais uniforme e taxa de coarsificação significativamente reduzida. Durante o revenimento, ambas as amostras exibiram uma característica de amolecimento em duas etapas "rápida e depois lenta". Em comparação com o tratamento convencional, a amostra com têmpera crítica e pré-precipitação de carbonetos apresentou uma taxa de amolecimento mais baixa sob condições de revenimento prolongado em alta temperatura, com resistência ao amolecimento por revenimento significativamente melhorada. Os resultados do teste de fadiga térmica mostraram que, após 1.000 ciclos de aquecimento e resfriamento, tanto o número quanto o comprimento médio das trincas na amostra com têmpera crítica e pré-precipitação foram significativamente reduzidos, o caminho de propagação das trincas tornou-se mais tortuoso e a taxa de propagação das trincas foi efetivamente inibida, mostrando desempenho superior contra fadiga térmica.

Aço para moldes a quente;Estabilidade térmica;Fadiga térmica;Pré-precipitação de carbonetos;Aço H13