Prášková nástrojová ocel H13

Prášek z nástrojové oceli H13 je neuvěřitelně univerzální a odolná třída práškové nástrojové oceli, která se běžně používá k výrobě nástrojů pro obrábění za tepla. Tento článek poskytuje ucelený přehled o práškové metalurgii H13 včetně složení, vlastností, zpracování, specifikací, aplikací, výhod/nevýhod a dodavatelů.

Přehled

Prášek z nástrojové oceli H13 je univerzální chrom-molybden-vanadová legovaná ocel, která má vynikající vlastnosti odolnosti proti tepelným šokům a tepelné únavě. Vykazuje také dobrou tažnost při zpracování za tepla, vysokou kalitelnost a je mimořádně houževnatá.

H13 odolává měknutí při teplotách až 540 °C (1000 °F), což z něj činí výjimečnou volbu pro výrobu nástrojů, které vydrží náročné podmínky spojené s tlakovým litím hliníku, kováním, vytlačováním a dalšími.

Při výrobě pomocí práškové metalurgie poskytuje prášek H13 lepší celkové vlastnosti ve srovnání s konvenčně vyráběnou nástrojovou ocelí H13. Mezi hlavní výhody patří:

• Jemná, homogenní mikrostruktura
• Nedostatečná segregace
• Vynikající mechanické vlastnosti
• Lepší kontrola rozměrů
• Vyšší průnik tvrdosti
• Vynikající leštitelnost

Složení

Nástrojová ocel H13 je považována za chromovou nástrojovou ocel pro práci za tepla. Zde je uveden přehled chemického složení v hmotnostních procentech:

Kombinace karbidů chromu, molybdenu a vanadu v mikrostruktuře dodává materiálu H13 vynikající odolnost proti opotřebení při zvýšených teplotách až do 1000 °F.

Vlastnosti

Zde je přehled klíčových fyzikálních a mechanických vlastností práškové nástrojové oceli H13:

Fyzikální vlastnosti

• Hustota: 7,3 g/cm3
• Bod tání: 1530 °C (2785 °F)

Mechanické vlastnosti

• Pevnost v tahu:
  • Žíhané: 131 000 psi (900 MPa)
  • Tvrzené a kalené: 300 000 psi (2070 MPa)
• Pevnost v tahu:
  • Žíhané: 76 000 psi (525 MPa)
  • Kalené a temperované: 262 000 psi (1800 MPa)
• Prodloužení: 8%
• Zmenšení plochy: 35%
• Tvrdost:
  • Žíhané: 217 HB
  • Tvrzené a kalené: 54 HRC

Díky těmto vlastnostem je H13 výjimečnou volbou pro zápustky a nástroje pro práci za tepla. Zachovává si vysokou pevnost a tvrdost při zvýšených teplotách.

Zpracování

Nástrojová ocel H13 je k dispozici jako konvenční a prášková metalurgie a také jako standardní prášek pro aditivní výrobní techniky.

Zde je přehled způsobů výroby a zpracování prášku H13 pro výrobu zápustek, nástrojů a součástí:

1. Atomizace

Vakuové indukční tavení se používá k vytvoření kapalné formy H13, která se následně rozprašuje na jemný sférický prášek. Běžná velikost prášku se pohybuje od 10 μm do 45 μm.

2. Zhutňování

Prášky H13 se lisují do matrice pomocí lisů s tlakem až 100 tun. Vznikne tak hustý zelený kompakt připravený ke spékání.

3. Spékání

Zelené kompakty se vypalují při teplotách 1175-1260 °C (2150-2300 °F). Tím se částice oceli spojí dohromady a vzniknou díly z nástrojové oceli H13 s hustotou >90%.

4. Tepelné zpracování

Stejně jako tepaná nástrojová ocel H13 prochází prášková metalurgie H13 žíháním, kalením a popouštěním, aby bylo dosaženo požadovaných mechanických vlastností.

5. Dokončovací práce

Spékané výrobky H13 jsou obráběny, broušeny a leštěny na konečné tolerance pomocí konvenčních nebo elektroerozivních technik.

Správné tepelné zpracování a povrchová úprava zajišťují vhodnou kompatibilitu dílů se slitinami hliníku, zinku, olova, cínu, mědi, železa, niklu a titanu, které se běžně používají při práci za tepla.

Specifikace

Práškové výrobky z nástrojové oceli H13 se vyrábějí v různých klasifikacích:

• ASTM A681
• ISO 4957 X40CrMoV5-1
• DIN 1.2344

Typické rozsahy velikostí zahrnují:

Aplikace

Zde jsou uvedeny některé z běžných aplikací, které využívají jedinečné vlastnosti práškové nástrojové oceli H13:

Nástroje pro obrábění za tepla

• Tlakové lití hliníku
• Kovací nástroje
• Vytlačovací nástroje

Nástroje pro plastové formy

• Vstřikovací formy
• Vyfukovací formy
• Vakuové tváření

Zpracování při vysokých teplotách

• Manipulace s roztavenými materiály
• Držení tepelné energie

Prášková nástrojová ocel H13 je velmi účinná pro všechny nástroje, zápustky nebo součásti, které musí odolávat extrémnímu prostředí uvnitř strojů a zařízení pro práci za horka.

Prášek H13 vs. litá nástrojová ocel H13

Existuje několik zásadních rozdílů mezi H13 vyrobeným konvenčními metodami lití a H13 vyrobeným metodami práškové metalurgie:

Molekulární konzistence a pravidelnost ocelových prášků H13 umožňuje dosáhnout vynikajících celkových mechanických vlastností. V důsledku toho poskytuje prášková nástrojová ocel H13 lepší výkon a delší životnost ve srovnání s odlévanými nástroji.

Dodavatelé

Zde je tabulka s přehledem některých významných světových dodavatelů nabízejících výrobky z práškové nástrojové oceli H13:

H13 Prášek z nástrojové oceli

Ceny práškové nástrojové oceli H13 se dosti liší v závislosti na:

• Dodavatel
• Objem objednávky
• Dodací lhůty
• Přizpůsobení
• Třída produktu
• Další služby s přidanou hodnotou

Zde je přehled cenových rozpětí:

Mějte na paměti, že náklady mohou v průběhu času kolísat v důsledku změn cen surovin, poptávky a obecných podmínek na trhu. Nezapomeňte si vyžádat formální nabídky pro účely plánování rozpočtu.

Nejčastější dotazy

Otázka: Jaký je rozdíl mezi jakostmi nástrojové oceli H11, H12, H13 a H14?

Odpověď: Hlavní rozdíly se týkají chemického složení, které má za následek různou odolnost proti teplu a opotřebení. H13 nabízí dobrou rovnováhu houževnatosti, tvrdosti a tepelných vlastností pro většinu požadavků na zpracování za tepla.

Otázka: Lze 3D tisknout s práškovou nástrojovou ocelí H13?

Odpověď: Ano, H13 je snadno svařitelný pomocí laserového tavení v práškovém loži a aditivních technik pro výrobu složitých geometrických tvarů, které nelze vyrobit běžnými metodami.

Otázka: Je nástrojová ocel H13 odolná proti korozi práškem?

A:Nástrojová ocel H13 je známá svou působivou pevností a tvrdostí, a proto se často používá v aplikacích s vysokým namáháním, jako je vstřikování a tlakové lití. Pokud však jde o odolnost proti korozi, není ocel H13 nijak zvlášť pozoruhodná. Není tak zranitelná jako některé jiné oceli, ale není ani vysoce odolná.