Proszkowa stal narzędziowa H13

Stal narzędziowa w proszku H13 to niezwykle wszechstronny i trwały gatunek stali narzędziowej w proszku, powszechnie wykorzystywany do produkcji narzędzi w procesach obróbki na gorąco. Niniejszy artykuł zawiera kompleksowy przegląd metalurgii proszków H13, w tym skład, właściwości, przetwarzanie, specyfikacje, zastosowania, zalety/wady i dostawców.

Przegląd

Proszkowa stal narzędziowa H13 to wszechstronna stal stopowa chromowo-molibdenowo-wanadowa, która charakteryzuje się doskonałą odpornością na szok termiczny i zmęczenie cieplne. Wykazuje również dobrą ciągliwość w zastosowaniach do pracy na gorąco, wysoką hartowność i jest wyjątkowo wytrzymała.

H13 jest odporny na mięknięcie w temperaturach do 540°C (1000°F), co czyni go wyjątkowym wyborem do produkcji narzędzi, które wytrzymają rygory związane z odlewaniem ciśnieniowym aluminium, kuciem matryc, wytłaczaniem narzędzi i nie tylko.

Podczas produkcji przy użyciu technik metalurgii proszków, proszek H13 zapewnia lepsze ogólne właściwości w porównaniu do konwencjonalnie produkowanej stali narzędziowej H13. Kluczowe zalety obejmują:

• Drobna, jednorodna mikrostruktura
• Brak segregacji
• Doskonałe właściwości mechaniczne
• Lepsza kontrola wymiarów
• Wyższa twardość penetracji
• Doskonała polerowalność

Skład

Stal narzędziowa H13 jest uważana za chromową stal narzędziową do pracy na gorąco. Oto skład chemiczny w procentach wagowych:

Połączenie chromu, molibdenu i węglików wanadu w mikrostrukturze zapewnia H13 doskonałą odporność na zużycie w podwyższonych temperaturach do 1000°F.

Właściwości

Oto przegląd kluczowych właściwości fizycznych i mechanicznych stali narzędziowej H13 w proszku:

Właściwości fizyczne

• Gęstość: 7,3 g/cm3
• Temperatura topnienia: 1530°C (2785°F)

Właściwości mechaniczne

• Wytrzymałość na rozciąganie:
  • Wyżarzony: 131 000 psi (900 MPa)
  • Hartowane i odpuszczane: 300 000 psi (2070 MPa)
• Wytrzymałość na rozciąganie:
  • Wyżarzony: 76 000 psi (525 MPa)
  • Hartowane i odpuszczane: 262 000 psi (1800 MPa)
• Wydłużenie: 8%
• Zmniejszenie powierzchni: 35%
• Twardość:
  • Wyżarzony: 217 HB
  • Hartowane i odpuszczane: 54 HRC

Właściwości te sprawiają, że H13 jest wyjątkowym wyborem dla matryc i narzędzi do pracy na gorąco. Zachowuje wysoką wytrzymałość i twardość w podwyższonych temperaturach.

Przetwarzanie

Stal narzędziowa H13 jest dostępna w postaci konwencjonalnych i proszkowych prętów metalurgicznych, a także standardowych proszków do produkcji addytywnej.

Oto przegląd tego, jak proszek H13 jest wytwarzany i przetwarzany w celu tworzenia matryc, narzędzi i komponentów:

1. Atomizacja

Próżniowe topienie indukcyjne jest wykorzystywane do tworzenia ciekłej formy H13, która jest następnie rozpylana na drobne kuliste proszki. Typowe rozmiary proszku wahają się od 10 μm do 45 μm.

2. Zagęszczanie

Proszki H13 są zagęszczane w matrycy przy użyciu pras o nacisku do 100 ton. Tworzy to gęsty, zielony kompakt gotowy do spiekania.

3. Spiekanie

Zielone kompaktowe elementy są wypalane w temperaturach pomiędzy 2150-2300°F (1175-1260°C). Dzięki temu cząsteczki stali łączą się ze sobą, tworząc części ze stali narzędziowej H13 o gęstości >90%.

4. Obróbka cieplna

Podobnie jak kuta stal narzędziowa H13, metalurgia proszków H13 jest poddawana wyżarzaniu, hartowaniu i odpuszczaniu w celu uzyskania pożądanych właściwości mechanicznych.

5. Wykończenie

Spiekane produkty H13 są obrabiane, szlifowane i polerowane do ostatecznych tolerancji przy użyciu technik konwencjonalnych lub EDM.

Właściwa obróbka cieplna i wykończenie zapewniają odpowiednią kompatybilność części ze stopami aluminium, cynku, ołowiu, cyny, miedzi, żelaza, niklu i tytanu powszechnie stosowanymi w pracach gorących.

Specyfikacje

Produkty proszkowe ze stali narzędziowej H13 są wytwarzane zgodnie z różnymi klasyfikacjami:

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

Typowe zakresy rozmiarów obejmują:

Zastosowania

Oto niektóre z typowych zastosowań, które wykorzystują unikalne właściwości proszku ze stali narzędziowej H13:

Oprzyrządowanie do pracy na gorąco

• Odlewanie ciśnieniowe aluminium
• Matryce do kucia
• Oprzyrządowanie do wytłaczania

Oprzyrządowanie do form plastikowych

• Formy wtryskowe
• Formy rozdmuchowe
• Formowanie próżniowe

Przetwarzanie w wysokiej temperaturze

• Obsługa stopionych materiałów
• Utrzymywanie energii cieplnej

Proszkowa stal narzędziowa H13 okazuje się bardzo skuteczna w przypadku wszelkich narzędzi, matryc lub komponentów, które muszą wytrzymać ekstremalne warunki wewnątrz maszyn i urządzeń do pracy na gorąco.

H13 w proszku vs odlewana stal narzędziowa H13

Istnieje kilka kluczowych różnic między H13 produkowanym przy użyciu konwencjonalnych metod odlewania a H13 wytwarzanym technikami metalurgii proszków:

Spójność molekularna i regularność proszków stali H13 umożliwia uzyskanie lepszych ogólnych właściwości mechanicznych. W rezultacie, proszkowa stal narzędziowa H13 zapewnia lepszą wydajność i dłuższą żywotność w porównaniu do produktów odlewanych.

Dostawcy

Poniżej znajduje się tabela przedstawiająca niektórych z głównych światowych dostawców oferujących produkty proszkowe ze stali narzędziowej H13:

Cena proszku ze stali narzędziowej H13

Ceny proszku ze stali narzędziowej H13 różnią się znacznie w zależności od zastosowania:

• Dostawca
• Wielkość zamówienia
• Czas realizacji
• Personalizacja
• Klasa produktu
• Dodatkowe usługi o wartości dodanej

Poniżej znajduje się przegląd przedziałów cenowych:

Należy pamiętać, że koszty mogą zmieniać się w czasie ze względu na zmiany cen surowców, popytu i ogólnych warunków rynkowych. Pamiętaj, aby poprosić o formalną wycenę dla celów planowania budżetu.

Najczęściej zadawane pytania

P: Jaka jest różnica między gatunkami stali narzędziowej H11, H12, H13 i H14?

Podstawowe różnice dotyczą składu chemicznego, co skutkuje zróżnicowaną odpornością na ciepło i zużycie. H13 oferuje dobrą równowagę między wytrzymałością, twardością i właściwościami termicznymi dla większości wymagań związanych z obróbką na gorąco.

P: Czy można drukować 3D przy użyciu proszku ze stali narzędziowej H13?

O: Tak, H13 jest łatwo spawalny przy użyciu laserowej fuzji w złożu proszkowym i technik addytywnych z wtryskiem spoiwa do wytwarzania złożonych geometrii niemożliwych do wykonania konwencjonalnymi metodami.

P: Czy stal narzędziowa H13 jest odporna na korozję proszkową?

Stal narzędziowa H13 jest znana ze swojej imponującej wytrzymałości i twardości, dlatego też jest często używana w zastosowaniach wymagających dużych obciążeń, takich jak formowanie wtryskowe i odlewanie ciśnieniowe. Jednakże, jeśli chodzi o odporność na korozję, H13 nie jest szczególnie godna uwagi. Nie jest tak wrażliwa jak niektóre inne stale, ale nie jest też bardzo odporna.