H13 Warmbewerkingsgereedschapsstaal

H13 STAAL

VERGELIJKING VAN DE STAALKWALITEIT H13 EN DE CHEMISCHE SAMENSTELLING

SOLLICITATIE

H13-staal wordt voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van gietvormen voor aluminium- en magnesiumlegeringen. Het is bestand tegen herhaalde schokken van gesmolten metaal bij hoge temperaturen en verlengt de levensduur van de gietvorm aanzienlijk dankzij de weerstand tegen thermische vermoeidheid.

In de sector van warmsmeedmatrijzen voor auto-onderdelen wordt H13-staal gebruikt voor de productie van smeedmatrijzen voor krukassen, drijfstangen en andere smeedstukken. De hoge temperatuurbestendigheid maakt het staal geschikt voor zware smeedomstandigheden.

Warmextrusiematrijzen van koperlegering en titaniumlegering zijn ook geschikt voor H13-staal, met name vanwege hun uitstekende weerstand tegen verweking bij het extruderen van hittebestendige legeringsbuizen en -profielen.

Voor spuitgietmatrijzen met hoogglanzende oppervlakken, zoals optische lenzen en elektronische behuizingen, kan H13-staal na spiegelpolijsten voldoen aan de gladheidseisen van precisieonderdelen van kunststof.

Industriële warmsnijgereedschappen zijn gemaakt van H13-staal, dat dankzij zijn hoge hardheid en slijtvastheid stabiliteit bij hoge temperaturen garandeert.

Matrijzen voor het smeedproces van precisie-titaniumlegeringen voor de lucht- en ruimtevaart maken gebruik van de taaiheid en kruipweerstand van H13-staal om bestand te zijn tegen de hoge temperaturen en hoge drukken die optreden tijdens de vervorming van superlegeringen.

In het kerncomponentenscenario van kunststofextruders wordt H13-staal gebruikt voor slijtvaste onderdelen zoals schroeven en spuitmonden, en is het bestand tegen corrosie van kunststof bij hoge temperaturen.

H13-staal is ook een ideaal materiaal voor matrijsaccessoires zoals bovenstaven en aanloopkanalen, en klein koudgetrokken staal voldoet aan zowel sterkte- als slijtvastheidseisen.

Eigenschappen van H13-staal

H13-staal staat bekend om zijn hoge hardbaarheid en evenwichtige taaiheid. Door het synergetische effect van 5% chroom en een molybdeen-vanadiumlegering kan het een uniforme hardheidsverdeling over grote doorsneden en een stabiele slagvastheid van 60 J bereiken. De eigenschappen van H13-staal maken het een voorkeursmateriaal voor spuitgietmatrijzen en warmsmeedmatrijzen, met name geschikt voor werkomstandigheden die bestand moeten zijn tegen zware mechanische schokken.

De thermische scheurweerstand van H13-staal is het belangrijkste voordeel. Hierdoor kan de matrijs direct met water worden gekoeld zonder te scheuren bij temperaturen van vloeibaar aluminium tot 700 ℃, dankzij het stabiele carbide-netwerk dat wordt gevormd door het Cr-Mo-V-legeringssysteem. De daadwerkelijke toepassing van H13-staal kan de levensduur van drukmatrijzen met meer dan 30% verlengen en het risico op thermische vermoeidheidsscheuren aanzienlijk verminderen.

H13-staal vertoont een matige slijtvastheid, met een basishardheid in het bereik van HRC42-52. De oppervlaktehardheid kan worden verhoogd tot HV1100 door middel van ionennitreren bij lage temperaturen, maar de dikte van de nitreerlaag moet beperkt blijven tot ≤ 0,2 mm om een ​​afname van de thermische scheurweerstand te voorkomen. Het slijtageproces van H13-staal is voornamelijk adhesieve slijtage, en oxidatieslijtage wordt verergerd bij hoge temperaturen.

Het kritische punt voor de thermische stabiliteit van H13-staal ligt op 540 ℃. Boven deze temperatuur neemt de hardheid exponentieel af en bedraagt ​​deze bij 600 ℃ nog maar 300 HV. Daarom is bij hoge temperaturen een koelsysteem noodzakelijk. De kortstondige piektemperatuurbestendigheid van H13-staal kan 650 ℃ bereiken, waardoor het geschikt is voor kortstondig warmpersen van titaniumlegeringen.

Het warmtebehandelingsproces van H13-staal is weinig gevoelig en ideale eigenschappen kunnen worden verkregen door oliekoeling bij 1020-1050 ℃ en dubbel temperen (530-560 ℃ × 2 uur), waarbij de vervormingsgraad binnen 0,05% wordt gehouden. H13-staal onderscheidt zich door het beperkte secundaire hardingseffect, met een piekhardheid na temperen die 3-5 HRC lager is dan die van SKD61.

De verwerkingseigenschappen van H13-staal vertonen polarisatie, met een uitstekende bewerkbaarheid in de gegloeide toestand (≤ 229 HB), maar in de afgeschrikte toestand (≥ 54 HRC) moeten CBN-snijgereedschappen worden gebruikt voor de bewerking. H13-staal moet na het smeden een stapsgewijs gloeiproces ondergaan van 860 ℃ tot 760 ℃ om spanningen te elimineren, anders is de kans op microscheurtjes tijdens de bewerking groot.

H13-staal wordt hoofdzakelijk in vier belangrijke toepassingen gebruikt: matrijzen voor aluminiumlegeringen (60%), precisie-smeedmatrijzen voor titaniumlegeringen (20%), snijgereedschappen voor warm snijden (15%) en hoogwaardige spuitgietmatrijzen (5%). De levensduur van een spuitgietmatrijs kan meer dan 100.000 keer bedragen.

Fysische eigenschappen

Mechanische eigenschappen