مشخصات
فولاد ابزار H13 یک فولاد کار گرم همه کاره کروم-مولیبدن است که به طور گسترده در کاربردهای ابزار کاری گرم و سرد استفاده می شود. سختی گرم (استحکام گرم) H13 در برابر ترک خوردگی ناشی از خستگی حرارتی که در نتیجه چرخههای گرمایش و سرمایش چرخهای در کاربردهای ابزار کاری داغ رخ میدهد، مقاومت میکند. به دلیل ترکیب عالی آن از چقرمگی بالا و مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از خستگی حرارتی (همچنین به عنوان چک کردن حرارت شناخته می شود) از H13 بیشتر از هر فولاد ابزار دیگری برای کاربردهای ابزار کاری گرم استفاده می شود.
به دلیل چقرمگی بالا و پایداری بسیار خوب در عملیات حرارتی، H13 در انواع کاربردهای ابزار کاری سرد نیز استفاده می شود. در این کاربردها، H13 نسبت به فولادهای آلیاژی معمولی مانند 4140 سختی پذیری بهتری (از طریق سخت شدن در ضخامت های مقاطع بزرگ) و مقاومت سایشی بهتری ارائه می دهد.
همچنین به عنوان محصولات Electro-Slag-Remelted (ESR) و Vacuum-Arc-Remelted (VAR) نیز موجود است. فرآیندهای ذوب مجدد باعث بهبود همگنی شیمیایی، پالایش اندازه کاربید و بهبودهای مرتبط در خواص مکانیکی و خواص خستگی می شود.
برنامه های کاربردی:درج ها ، هسته ها و حفره هایی برای قالب های قالب ریخته گری ، آستین های قالب گیری قالب ، قالب های قالب گیری داغ ، قالب های اکستروژن و حفره ها و اجزای قالب پلاستیکی که نیاز به چقرمگی بالا و قابلیت صیقل پذیری عالی دارند.
ترکیب بندی
C | Mn | Si | Cr | Mo | V |
0.40 | 0.40 | 1.00 | 5.25 | 1.35 | 1.00 |
هدایت حرارتی | |||
دما︒F | Btu/hr-ft︒F | دما︒C | W/M︒C |
80 | 10.17 | 27 | 17.6 |
400 | 13.52 | 204 | 23.4 |
800 | 14.5 | 427 | 25.1 |
1200 | 15.49 | 649 | 26.8 |
مشخصات فیزیکی
· تراکم: 0.280 پوند در اینچ (3 کیلوگرم در متر مکعب)
· وزن مخصوص: 7.75
· قابلیت ماشین کاری: 65-70٪ از 1٪ فولاد کربنی
مدول الاستیک | |||
Temp︒F | مدول psi×10-6 | دمای C | مدول Gpa |
70 | 30.0 | 21 | 206.8 |
200 | 29.0 | 93 | 199.9 |
400 | 27.0 | 204 | 186.2 |
600 | 28.5 | 316 | 196.5 |
800 | 27.5 | 427 | 189.6 |
1000 | 23.0 | 538 | 158.6 |
ضریب انبساط حرارتی (47-48 HRC) | |||
دما︒F | در / in︒F × 10-6 | دما︒C | mm / mm︒C × 10-6 |
80-200 | 5.8 | 21-93 | 10.4 |
80-400 | 6.3 | 21-204 | 11.3 |
80-800 | 6.9 | 21-316 | 12.4 |
80-1200 | 7.3 | 21-427 | 13.1 |
80-1500 | 7.5 | 21-538 | 13. |
دستورالعمل های عملیات حرارتی
سخت کردن
دمای بحرانی: | |
Ac1: 1544 درجه فارنهایت (840 ℃ | Ac3: 1634 درجه فارنهایت (890 ℃ |
AR1: 1475 درجه فارنهایت (802 ℃) | AR3: 1418 درجه فارنهایت (826 ℃) |
پیش گرم کردن: برای به حداقل رساندن اعوجاج در ابزارهای پیچیده، از یک پیش گرمای مضاعف استفاده کنید. با سرعتی بیش از 400 درجه فارنهایت در ساعت (222 درجه سانتیگراد در ساعت) تا 1150-1250 درجه فارنهایت (621-677 درجه سانتیگراد) گرم کنید، یکسان کنید، سپس به 1500-1600 درجه فارنهایت (816-871 درجه سانتیگراد) برسانید و برابر کردن برای ابزارهای معمولی، تنها از محدوده دمایی دوم به عنوان یک عملیات پیش گرمایش استفاده کنید.
آستنیته کردن (حرارت زیاد): به سرعت از قبل گرم می شود. کوره یا نمک: 1800-1890 درجه فارنهایت (982-1032 درجه سانتیگراد) برای حداکثر چقرمگی، از 1800 درجه فارنهایت (982 درجه سانتیگراد) برای حداکثر سختی و مقاومت در برابر ترک خوردگی خستگی حرارتی و سایش از 1890 (1032 درجه سانتیگراد) استفاده کنید. در دمای 30 تا 90 دقیقه خیس کنید.
خاموش کردن: هوا، گاز تحت فشار یا روغن گرم. ضخامتهای مقطع تا ۵ اینچ (۱۲۷ میلیمتر) معمولاً وقتی در هوای ساکن از عملیات آستنیته سرد میشوند، کاملاً سخت میشوند. مقاطع با ضخامت بیشتر از 5 اینچ (127 میلی متر) برای به دست آوردن حداکثر سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر ترک ناشی از خستگی حرارتی، نیاز به خنک سازی سریع با استفاده از هوای اجباری، گاز تحت فشار، یا خاموش کردن روغن قطع شده دارند.
برای خاموش کردن گاز تحت فشار، حداقل سرعت خاموش کردن تقریباً 50 درجه فارنهایت در دقیقه (28 درجه سانتیگراد در دقیقه) تا کمتر از 1000 درجه فارنهایت (538 درجه سانتیگراد) برای به دست آوردن خواص بهینه در فولاد مورد نیاز است.
برای روغن، آن را خاموش کنید تا سیاه شود، در حدود 900 درجه فارنهایت (482 درجه سانتیگراد)، سپس در هوای ساکن تا دمای 150-125 درجه فارنهایت (66-51 درجه سانتیگراد) خنک کنید.
تعدیل: بلافاصله پس از خنک شدن خنک می شود. محدوده خنک کننده معمولی بین 1000-1150 درجه فارنهایت (538-621 درجه سانتی گراد) است. ضخامت 1 ساعت در اینچ (25.4 میلی متر) را در دمای خنک نگه دارید ، اما حداقل 2 ساعت ، سپس هوا را تا دمای محیط سرد کنید. خلق و خوی دوگانه لازم است. برای به حداکثر رساندن استحکام و عملکرد ابزار ، اغلب پس از اتمام کار ماشینکاری ، سنگ زنی و کار EDM روی ابزار ، به عنوان تسکین دهنده استرس مورد استفاده قرار می گیرد.
رسیدن
عمل پخت و پز باید پس از گرم کار و قبل از سخت شدن مجدد انجام شود.
با سرعتی بیش از 400 درجه فارنهایت در ساعت (222 درجه سانتی گراد در ساعت) تا 1575-1625 درجه فارنهایت (857-885 درجه سانتی گراد) حرارت دهید و در دما به مدت 1 ساعت در اینچ حداکثر ضخامت نگه دارید. حداقل 2 ساعت سپس با سرعت بیش از 50 درجه فارنهایت در ساعت (28 درجه سانتی گراد در ساعت) تا 1000 درجه فارنهایت (538 درجه سانتیگراد) به آرامی با کوره سرد کنید. سرد شدن را تا دمای محیط در کوره یا هوا ادامه دهید. سختی حاصل باید حداکثر 235 HBS باشد.
مورد | ابعاد (میلی متر) | روند | شرایط تحویل |
نوار گرد | DIA1.0 - 30 | رسم سرد / سنگ زنی بدون مرکز | روشن و آنیل |
DIA20 - 80 | پوست | روشن و آنیل | |
DIA 13-180 | نورد گرم | سطح سیاه و آنیل | |
DIA 70 - 400 | نورد گرم | سطح سیاه و آنیل | |
نوار مسطح | T 3.0-20 XW 20-100 | نورد گرم | سطح سیاه و آنیل |
مسدود کردن | T 20-200 X 300-800 | نورد گرم و جعلی داغ | سطح سیاه / ماشین و آنیل |
مفتول | DIA 5.5 - 13 | نورد گرم | سطح سیاه و آنیل |
ورق | T1.0 - 2.5 | نورد سرد | سطح سیاه و آنیل |
T 2.5 - 8.0 | نورد گرم | سطح سیاه و آنیل |