En omfattande guide till H13-pulver

Översikt över H13-pulver

H13 är ett mångsidigt krom-molybden-vanadin-varmbearbetningsstål som uppvisar mycket god beständighet mot termisk utmattningssprickbildning och slitstyrka. Det har hög hårdhetsretention vid förhöjda temperaturer vilket gör det lämpligt för verktyg och formar som används för varmformning, smide och gjutning.

Viktiga egenskaper hos H13-pulver är bl.a:

• Utmärkt varmhårdhet och motståndskraft mot termisk utmattning
• Bra slitstyrka och seghet
• Hög härdbarhet för ökad hårdhet genom värmebehandling
• Utmärkt bearbetbarhet i glödgat tillstånd
• Kan poleras till fin ytfinish
• Finns i olika storleksintervall och morfologier

H13-pulver används för att tillverka varmbearbetningsverktyg som behövs inom flera branscher, t.ex. fordons-, flyg-, gruv- och pressgjutningsindustrin. Den här artikeln ger en detaljerad översikt över H13-pulver.

Kemisk sammansättning av H13-pulver

Den typiska kemiska sammansättningen av H13-pulver är:

De viktigaste legeringselementen som krom, molybden och vanadin ger utmärkt värmebeständighet genom bildning av stabila karbider.

Egenskaper för H13-pulver

H13-pulver har följande egenskaper:

H13 bibehåller sin hårdhet, styrka och termiska utmattningshållfasthet upp till 600°C, vilket gör den till ett idealiskt val för varmbearbetning av verktyg och matriser.

Produktionsmetod för H13-pulver

De vanligaste produktionsmetoderna för H13-pulver inkluderar:

• Atomisering av gas – Inert gas under högt tryck används för att atomisera smält H13-legering, vilket resulterar i fina sfäriska pulver med kontrollerad storleksfördelning.
• Atomisering av vatten – Vattenstråle med hög hastighet träffar och sönderdelar smält metallström till fina oregelbundna pulver. Lägre kostnad men högre syreupptagning.
• Mekanisk legering – Kulfräsning av järn- och legeringsämnespulver följt av sintring och sekundär atomisering.

Gasatomisering ger den bästa kontrollen över partikelegenskaper som storlek, form och mikrorenhet.

Tillämpningar av H13-pulver

Typiska användningsområden för H13-pulver är

• Additiv tillverkning – Används vid laserpulverbäddsfusion och bindemedelsstrålning för att tillverka verktygsinsatser för varmbearbetning, matriser, blåsformar etc.
• Beläggningar för termisk sprutning – Appliceras med hjälp av tråd/pulverbågssprutmetoder för att ge slitstarka och värmebeständiga beläggningar.
• Formsprutning av metall – För tillverkning av små, komplexa varmbearbetningsdetaljer med snäva toleranser, t.ex. smidesformar.
• Pulvermetallurgi – Press- och sinterprocess för kostnadseffektiv tillverkning av varmformningsverktyg och matriser.
• Fyllmedel för svetsning – Används som rörtråd och ger utmärkt motståndskraft mot värme och slitage i den svetsade komponenten.

Specifikationer för H13 Powder

H13-pulver finns i olika storleksintervall, former och kvaliteter, inklusive:

• Partikelstorlek: Från 10-45 mikrometer för AM-metoder, upp till 150 mikrometer för termiska sprutprocesser.
• Morfologi: Sfäriska, oregelbundna och blandade partikelformer. Smidigt sfäriskt pulver ger optimalt flöde.
• Betyg: Uppfyller AISI, DIN, ASTM och andra motsvarande standarder. Anpassade legeringar finns också tillgängliga.
• Renhet: Syrehalt från 100-2000 ppm beroende på produktionsmetod. Lägre syrenivåer ger bättre prestanda.

Globala leverantörer av H13-pulver

Några av de största leverantörerna av H13-pulver inkluderar:

• Sandvik Osprey (Storbritannien)
• Erasteel (Frankrike)
• HC Stark (Tyskland)
• Dura-Bar Metal Services (USA)
• Tekna Advanced Materials (Kanada)
• CNPC Powder Group (Kina)

Dessa företag producerar H13-pulver med hjälp av olika finfördelningstekniker och kundanpassade legeringar som är skräddarsydda för specifika applikationer för varmbearbetningsverktyg i olika branscher.

Prissättning av H13-pulver

Prissättningen av H13-pulver beror på flera faktorer:

• Renhetsnivåer
• Partikelstorlek och morfologi
• Produktionsmetod för pulver
• Ordervolym
• Ytterligare bearbetning
• Leverantör och geografisk placering

Gasatomiserade kvaliteter med hög renhet ger mycket högre priser än kommersiellt H13-pulver. Mindre kvantiteter är också dyrare.

Förvaring och hantering av H13-pulver

H13-pulver kräver följande kontrollerade förvaring och hantering:

• Förvaras i slutna behållare under kontrollerad luftfuktighet för att förhindra oxidation
• Undvik ansamling av fint pulver för att minimera risken för dammexplosion
• Använd korrekt jordning och personlig skyddsutrustning vid hantering av pulver
• Undvik kontakt med gnistor, lågor eller antändningskällor
• Följ rekommenderade säkerhetsrutiner från leverantörens säkerhetsdatablad

Handskboxar med inerta gaser är att föredra vid hantering av reaktiva legeringspulver som H13.

Inspektion och provning av H13-pulver

Viktiga kvalitetskontrolltester för H13-pulver:

• Kemisk analys med hjälp av OES eller XRF för att säkerställa korrekt sammansättning
• Partikelstorleksfördelning enligt ASTM B822-standarden
• Morfologisk analys genom SEM-bildtagning
• Pulverflödeshastighet mätt enligt ASTM B213-standarden
• Densitetsbestämning med heliumpyknometri
• Test av orenheter med ICP-MS
• Karakterisering av mikrostruktur med röntgendiffraktion

Grundlig provning säkerställer enhetlig kemi, fysiska egenskaper och mikrostruktur som är lämpliga för applikationskraven.

Jämförelse mellan H13 och D2 verktygsstålspulver

H13 och D2 är två verktygsstålspulver som jämförs:

H13 motstår värme och termisk utmattningssprickbildning medan D2 ger mycket hög slitstyrka. H13 ger bättre seghet och lägre kostnad.

Vanliga frågor om H13-pulver

F: Hur produceras H13 verktygsstålpulver?

S: H13-pulver tillverkas kommersiellt med hjälp av gasatomisering, vattenatomisering och mekanisk legering följt av sintring. Gasatomisering ger den bästa kontrollen över pulvrets egenskaper.

F: Vilka är de viktigaste användningsområdena för H13-pulver?

A: De viktigaste användningsområdena för H13-pulver är additiv tillverkning, termisk sprutbeläggning, formsprutning av metall och pulvermetallurgiska varmbearbetningsverktyg som kräver utmärkt värme- och slitstyrka.

F: Vilken är den rekommenderade pulverstorleken för H13 för bindemedelssprutning AM?

A: För bindemedelsjettingprocessen är det typiska H13-pulverstorleksområdet 20-45 mikron med sfärisk morfologi för att möjliggöra god pulverpackning och bindemedelsinfiltration.

F: Kräver H13-pulver några särskilda försiktighetsåtgärder vid hantering?

A: Ja, det rekommenderas att hantera H13-pulver försiktigt under kontrollerad luftfuktighet och inert atmosfär med korrekt jordning, ventilation och PPE.

F: Var kan jag köpa H13-pulver som är lämpligt för varmsmidningsformar?

S: För applikationer med varmbearbetningsverktyg kan H13-pulver med hög renhet köpas från ledande tillverkare, inklusive Sandvik Osprey, Erasteel, HC Stark och Dura-Bar Metal Services.