فولاذ الأدوات H13 | 1.2344 | skd61

أوبو ستيل - مورد عالمي موثوق لأدوات الفولاذ

أرسل استفسارك الآن

فولاذ الأدوات H13 هو فولاذ أدوات العمل الساخن المُصلَّب بالهواء، وهو من أكثر أنواع الفولاذ استخدامًا بين جميع أنواع الفولاذ المستخدمة في أدوات العمل الساخن. يشبه فولاذ الأدوات D2 كمعيار لفولاذ أدوات العمل البارد، يُعدّ H13 معيارًا لفولاذ أدوات العمل الساخن. مقارنةً بفولاذ أدوات H11، يتميز هذا النوع من الفولاذ بقوة وصلابة حرارية أعلى. كما يُمكن تقسيته بالهواء، مما يُحسّن من أداءه من حيث التشوه الناتج عن الإخماد والإجهاد المتبقي، مع انخفاض احتمالية أكسدة السطح. بالإضافة إلى ذلك، يُمكنه تحقيق تقسية ثانوية، ويتمتع بثبات حراري ممتاز، ويُقاوم بفعالية التآكل الناتج عن سبائك الألومنيوم المنصهرة.

يستخدم المصنعون هذا النوع من الفولاذ على نطاق واسع لإنتاج قوالب البثق الساخن وقوالب التشكيل، وقوالب التشكيل بالطرق، وقوالب التشكيل. كما يُستخدم بشكل شائع في حشوات آلات التشكيل الدقيقة، وفي قوالب الصب بالقالب للألمنيوم والنحاس وسبائكهما.

التسمية في نظام ASTM A681 الأمريكي هي H13، وفي نظام AISI الأمريكي هو AISI H13. وبالمثل، تستخدم معايير وطنية أخرى تسميات مماثلة، مثل ISO 40CrMoV5، واليابان/JIS SKD61، والولايات المتحدة/UNS T20813، وألمانيا/DIN X40CrMoV5-1، وألمانيا/W-Nr. 1.2344، وجمهورية التشيك (CSN) 19554. 

1. التطبيقات

  • أدوات العمل الساخنة:يعتبر الخيار الأساسي لمعظم عمليات العمل الساخن، وخاصة عندما تتطلب القوالب التبريد بالماء أو وسائل التنظيف الأخرى.
  • قوالب الصبمادة H13 مناسبة بشكل خاص لصب سبائك الزنك والألمنيوم والمغنيسيوم، مثل قضبان الدفع، ودبابيس القذف، ودبابيس القلب، والشرائح، والفوهات، والممرات. كتل مادة H13 المنقاة بإعادة صهر الخبث الكهربائي (ESR) مناسبة لقوالب البلاستيك التي تتطلب تشطيبًا سطحيًا عالي الجودة، مثل قوالب عدسات السيارات، نظرًا لنقاءها العالي وتجانسها.
  • قوالب التشكيل الساخن واللكمات
  • قوالب البثق على الساخن:البثق الساخن للمعادن الخفيفة مثل الألومنيوم والمغنيسيوم، وكذلك للمدحرجات واللكمات والقوالب.
  • قوالب حقن البلاستيك:هذا هو التطبيق الأكثر شيوعًا، وخاصةً لتصنيع التجاويف.
  • شفرات القص:تطبيقات القص الساخن.
  • أدوات اللحام بالاحتكاك والتحريك (FSW):أدوات اللحام بالقوس المعدني، وخاصةً المستخدمة في لحام صفائح الألومنيوم، غالبًا ما تُطلى بـ TiN لتحسين الأداء. [المراجع: Totten, GE, & MacKenzie, DS (المحرران). (2003). دليل الألومنيوم: المجلد 2: إنتاج السبائك وتصنيع المواد (ص 581).
  • المكونات الهيكلية:يتميز الفولاذ H13 بقوة عالية ويمكنه الحفاظ على صلابته في درجات الحرارة العالية، لذلك يتم استخدامه في المكونات الهيكلية التي تتعرض لضغوط عالية، مثل معدات هبوط الطائرات، وخطافات التوقف، وقذائف الصواريخ في صناعة الطيران.

 2. تركيبة الفولاذ H13

العنصرالكربون (C)الكروم (Cr)الموليبدينوم (Mo)الفاناديوم (V)السيليكون (Si)المنجنيز (Mn)الفوسفور (P)الكبريت (S)
المحتوى (%)0.32 – 0.454.75 – 5.501.10 – 1.750.80 – 1.200.80 – 1.250.20 – 0.60≤ 0.030≤ 0.030

[المراجع: Bringas, JE (Ed.). (2002). دليل معايير الصلب العالمية المقارنة (الطبعة الثانية، ص 434). ASTM الدولية.

3. خصائص فولاذ الأدوات H13

فولاذ القالب H13 هو فولاذ أدوات العمل الساخن المستخدم على نطاق واسع عالميًا. يتميز يتميز بقوة وصلابة وصلابة عالية ومقاومة عالية للتشقق الحراري، ويحافظ على قوته وصلابته في درجات الحرارة العالية. بالإضافة إلى ذلك، لديه خصائص ميكانيكية شاملة ممتازة واستقرار عالي في التلطيف.

3.1 الخصائص الميكانيكية

تعتمد الخصائص المحددة بشكل كبير على درجة حرارة المعالجة. فيما يلي الخصائص الميكانيكية الطولية النموذجية عند: تبريد الهواء من 1025 درجة مئوية (1875 درجة فهرنهايت) وتخفيفه:

الخصائص الميكانيكية الرئيسية (القيم النموذجية في درجة حرارة الغرفة، المعالجة المزدوجة 2h + 2h)

ملكية

527 درجة مئوية (980 درجة فهرنهايت) درجة الحرارة

555 درجة مئوية (1030 درجة فهرنهايت) درجة الحرارة

575 درجة مئوية (1065 درجة فهرنهايت) درجة الحرارة

صلابة

52 حقوق الإنسان

50 ساعة عمل

48 حقوق الإنسان

قوة الشد (Rm)

1960 ميجا باسكال (284 كيلو باسكال)

1835 ميجا باسكال (266 كيلوباسكال)

1730 ميجا باسكال (251 كيلو باسكال)

قوة الخضوع (Rp0.2)

1570 ميجا باسكال (228 كيلوباسكال)

1530 ميجا باسكال (222 كيلوباسكال)

1470 ميجا باسكال (213 كيلو باسكال)

الاستطالة (في 4D)

13.0%

13.1%

13.5%

انخفاض في المساحة

46.2%

50.1%

52.4%

تأثير شاربي على شكل حرف V

16 جول (12 قدم·رطل)

24 جول (18 قدم·رطل)

27 جول (20 قدم·رطل)

3.2 الخصائص الفيزيائية

ملكيةالقيمة
الكثافة7.75 – 7.80 جم/سم3
قوة الشد، في نهاية المطاف1200 – 2050 ميجا باسكال (174000 – 231000 رطل لكل بوصة مربعة)
قوة الشد، الخضوع1000 - 1380 ميجا باسكال (145000 - 200000 رطل لكل بوصة مربعة)
صلابة45-52 HRC (صلادة روكويل سي)
صلابة التأثير20-40 جول/سم2
قوة الضغط2550 ميجا باسكال

3.3 خصائص مهمة أخرى:

  • مقاومة التآكل: مقاومة ممتازة للتآكل. لتحسين مقاومته للتآكل، يُمكن نيترتته، مما يزيد من صلابته السطحية إلى أكثر من 1000 فولت هيرتز (>70 HRC).
  • المتانة وقوة التأثير: قوة تأثير ممتازة ومرونة جيدة.
  • مقاومة فحص الحرارة: مقاومة ممتازة للتشقق الحراري، وتتأثر هذه الخاصية بمتانتها وصلابتها غير المقسمة عند التعرض للصدمات.
  • مقاومة التعب: مقاومة جيدة للتعب، وفي هذا الصدد، يتمتع هذا الفولاذ بميزة على سبائك الفولاذ 4340.
  • الاستقرار الأبعادي: عندما يتعرض هذا الفولاذ للتبريد الهوائي، يتمدد حجمه عادة بحوالي 0.001 بوصة/بوصة (0.001 مم/مم).
  • قابلية التصنيع: إذا تم ضبط تصنيف قابلية التصنيع للفولاذ الكربوني الذي يحتوي على نسبة كربون 1% على 100، فإن H13 لديه تصنيف قابلية تصنيع يبلغ 70 عند التلدين بشكل صحيح.
قضيب مسطح فولاذي H13

هل أنت مهتم بأداة الفولاذ H13؟
قم بملء النموذج أدناه للتواصل معنا، وسوف نقوم بالرد خلال 12 ساعة!

4. المعالجة الحرارية

ال المعالجة الحرارية يتضمن H13 عدة خطوات حاسمة لتحقيق الخصائص المطلوبة:

4.1 التبريد أثناء التشكيل وبعد التشكيل

من السهل تشكيله ويتم تشكيله عادة في درجات حرارة تتراوح بين 1120 و1150 درجة مئوية (2050 إلى 2100 درجة فهرنهايت)قبل التشكيل، نوصي بتسخين الفولاذ مسبقًا 790 إلى 815 درجة مئوية (1450 إلى 1500 درجة فهرنهايت)، ثم تسخينه بالتساوي إلى درجة الحرارة المطلوبة للتشكيل.

أثناء التشكيل، يجب ألا تنخفض درجة حرارة المادة إلى أقل من 925 درجة مئوية (1700 درجة فهرنهايت)إذا كانت درجة الحرارة على وشك الانخفاض إلى ما دون هذه الدرجة، فيجب إعادة تسخينها إلى درجة حرارة التشكيل المطلوبة.

هذه المادة عبارة عن فولاذ مُقَسّى بالهواء، ويجب تبريده ببطء لمنع التشقق الإجهادي. بعد التشكيل، يجب وضع المادة في فرن عند درجة حرارة 790 درجة مئوية (1450 درجة فهرنهايت) وتترك حتى تصبح درجة الحرارة موحدة، ثم تبرد ببطء.

4.2 التلدين (التلدين الكروي)

بعد الخطوة السابقة، يجب أن تخضع مادة H13 لعملية التلدين الكروي، والتي تهدف إلى إزالة الإجهاد، وتعزيز الصلابة والمرونة، وتشكيل البنية الدقيقة المطلوبة.

التفاصيل المحددة لعملية التلدين هي كما يلي: تسخين الفولاذ إلى 871 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت)، والاحتفاظ به لمدة ساعة لكل بوصة (25.4 مم) من السمك، ثم تبريده بمعدل 14 درجة مئوية (25 درجة فهرنهايت) في الساعة إلى 482 درجة مئوية (900 درجة فهرنهايت)، يليه تبريد الهواء إلى درجة حرارة الغرفة.

4.3 التطبيع (غير مستحسن عمومًا)

نظرًا لخطر التشقق، لا نوصي عمومًا بمعالجة التطبيع لـ H13، خاصةً عندما لا يمنع فرن جو مُتحكم به إزالة الكربون من السطح. مع ذلك، يُمكن لهذه المعالجة التطبيعية أن تُحسّن تجانس المادة. يجب إجراء هذه الخطوة مباشرةً بعد التلدين الكروي.
الخطوات المحددة هي كما يلي: التسخين المسبق إلى حوالي 790 درجة مئوية (1450 درجة فهرنهايت)، والتسخين ببطء وبشكل متساوٍ إلى 1040 إلى 1065 درجة مئوية (1900 إلى 1950 درجة فهرنهايت)، والاحتفاظ بها لمدة ساعة لكل 25 مم (1 بوصة) من السمك، ثم تبريدها بالهواء.

4.4 التصلب (الأوستنيت و إخماد)

درجة حرارة التصلب حوالي 1030 درجة مئوية (1885 درجة فهرنهايت)وتشير مصادر أخرى إلى نطاق يتراوح بين 1010 و1040 درجة مئوية (1850 و1900 درجة فهرنهايت)، أو على وجه التحديد 1025 درجة مئوية (1875 درجة فهرنهايت).

H13 فولاذٌ مُصلَّبٌ بالهواء، ونوصي بإجراء معالجةٍ مسبقةٍ للتسخين. درجة حرارة التسخين المسبق هي 815 درجة مئوية (1500 درجة فهرنهايت)بالنسبة لمكعب بقطر بوصة واحدة (25 مم)، يجب تسخينه مسبقًا إلى 650 درجة مئوية (1200 درجة فهرنهايت) وتركه لمدة 10 إلى 15 دقيقة قبل تشغيل الفرن لخطوة النقع. بالنسبة للأجزاء الحساسة، قد يلزم تسخين إضافي.

بعد التسخين المسبق، ارفع درجة حرارة الفرن إلى درجة حرارة الأوستنيت الخاصة به 1010 درجة مئوية (1850 درجة فهرنهايت)تبدأ عملية النقع، ويُحسب وقت النقع من لحظة تساوي درجة حرارة المادة مع درجة حرارة الفرن. وفيما يلي تفاصيل ذلك: بالنسبة للأجزاء التي يزيد سمكها عن 25 مم (بوصة واحدة)، يكون وقت النقع عادةً نصف ساعة لكل بوصة من أصغر مقطع عرضي. أما بالنسبة للأجزاء الأصغر، فتُحدد أوقات نقع محددة: 3.175 مم (1/8 بوصة) لمدة 10-15 دقيقة، و6.350 مم (1/4 بوصة) لمدة 15 دقيقة، و12.70 مم (1/2 بوصة) لمدة 20 دقيقة، و19.05 مم (3/4 بوصة) لمدة 25-30 دقيقة، و25 مم (1 بوصة) لمدة 30 دقيقة.

يمكن للتبريد الهوائي أن يقلل من الإجهاد المتبقي ويخفف الصدمة الحرارية. وبينما يُعد التبريد الهوائي الطريقة الأكثر شيوعًا لـ H13، يُستخدم التبريد بالزيت أيضًا في الممارسة العملية. تتراوح الصلابة بعد التبريد بين 52 و54 HRC. خلال دورة التبريد، يجب إجراء الخطوة التالية من عملية التطبيع فورًا عند درجة حرارة لا تقل عن 66 درجة مئوية/150 درجة فهرنهايت لمنع التشقق.

4.5 التقسية

نحن نوصي التلطيف H13 مرتين أو حتى ثلاث مرات لتحقيق أقصى قدر من المتانة وإطالة عمر الأداة. درجة حرارة التلطيف الأولى هي 565 درجة مئوية (1050 درجة فهرنهايت)درجة الحرارة الثانية للتلطيف هي 550 درجة مئوية (1025 درجة فهرنهايت)، مع كل دورة تستمر لمدة ساعتين لكل بوصة (25 مم) من السمك.

بعد التطبيع، تختلف صلادته باختلاف درجة حرارته. على سبيل المثال، تتراوح صلادة H13 المُخمَّدة مسبقًا بين 52 و54 HRC. ينتج عن التطبيع عند درجة حرارة 204 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت) صلادة تتراوح بين 51 و53 HRC، بينما ينتج عن التطبيع عند درجة حرارة 538 درجة مئوية (1000 درجة فهرنهايت) صلادة تتراوح بين 47 و48 HRC، ويمكن أن تصل إلى 36 و38 HRC عند درجة حرارة 621 درجة مئوية (1150 درجة فهرنهايت). تتراوح درجات حرارة التطبيع الشائعة بين 540 و620 درجة مئوية (1000 و1150 درجة فهرنهايت)، مما ينتج عنه بنية مجهرية مستقرة تجعل المادة الأنسب للتطبيقات عالية الحرارة.

إنها ضروري ل تجنب تبريد H13 عند حوالي 500 درجة مئوية (930 درجة فهرنهايت)، حيث أن هذه درجة الحرارة تعطي أقل صلابة.

التعليمات

1. هل يمكن لحام الفولاذ H13؟

نعم، يمكن لحام الفولاذ H13، ولكن الأمر يتطلب إجراءات واحتياطات محددة بسبب خصائصه كفولاذ صلب شديد القوة ومقاوم للضغط الجوي ويتم تشكيله على الساخن.

2. هل H13 عبارة عن فولاذ عالي السرعة؟

لا يُصنّف فولاذ H13 كفولاذ عالي السرعة، بل يُصنّف كفولاذ مُشكّل بالقوالب الساخنة.

3. ما هي القوة النهائية لـ H13؟

تختلف القوة القصوى (المعروفة أيضًا بقوة الشد) لفولاذ H13 باختلاف درجة حرارة المعالجة الحرارية وعملية التصنيع. الخصائص الميكانيكية الطولية النموذجية لفولاذ H13 في درجة حرارة الغرفة، بناءً على قضبان معالجة حراريًا بدرجات صلابة مختلفة، هي كما يلي:

  • عندما يتم تخفيفه في 527 درجة مئوية (980 درجة فهرنهايت)، قوة الشد عادة ما تكون 1960 ميجا باسكال (284 كيلو باسكال).
  • عندما يتم تخفيفه في 555 درجة مئوية (1030 درجة فهرنهايت)، قوة الشد عادة ما تكون 1835 ميجا باسكال (266 كيلوباسكال).
  • عندما يتم تخفيفه في 575 درجة مئوية (1065 درجة فهرنهايت)، قوة الشد عادة ما تكون 1730 ميجا باسكال (251 كيلو باسكال).
  • عندما يتم تخفيفه في 593 درجة مئوية (1100 درجة فهرنهايت)، قوة الشد عادة ما تكون 1580 ميجا باسكال (229 كيلو باسكال).
  • عندما يتم تخفيفه في 605 درجة مئوية (1120 درجة فهرنهايت)، قوة الشد عادة ما تكون 1495 ميجا باسكال (217 كيلو باسكال).

4. هل من الصعب تصنيع H13؟

نعم، قد يكون من الصعب تشغيل فولاذ H13، خاصةً عند تقسيته. ومع ذلك، قد تتأثر قابليته للتشغيل بحالته وعملية التشغيل المحددة.

5. ما هي صلابة روكويل للفولاذ H13؟

تختلف صلابة Rockwell C (HRC) للفولاذ H13 اعتمادًا على المعالجة الحرارية، بما في ذلك الحالة المطفأة، ودرجة حرارة التلطيف، والتطبيقات المحددة.

6. ما هو الفرق بين الفولاذ H11 و H13؟

الفرق الأساسي بين الفولاذ H11 و H13 يكمن في محتوى الفاناديوم والتأثير الناتج على خصائصها. قد يظهر H13 صلابة أقل قليلاً من H11، وخاصة أثناء هشاشة الإطفاء.

أطلق العنان للأداء المتفوق مع فولاذ الأدوات H13 الخاص بنا

في Aobo Steel، نحن نستفيد من 20 عامًا من الخبرة في التشكيل نوفر فولاذ أدوات H13 عالي الجودة. يتميز فولاذ H13 الخاص بنا بصلابته الاستثنائية في درجات الحرارة العالية ومتانته ومقاومته للإجهاد الحراري، مما يجعله الخيار الأمثل لتطبيقاتك الأكثر تطلبًا، بما في ذلك الصب بالقالب، وقوالب البثق، وأدوات التشكيل.

كن شريكًا مع مورد موثوق به مدعومًا بـ أكثر من 40 مصدرًا للمواد المستقرةاحصل على الجودة الثابتة والموثوقية التي تعتمد عليها عملياتك.

هل أنت مستعد لتعزيز إنتاجك باستخدام H13 عالي الجودة؟

ما عليك سوى تعبئة نموذج الاتصال أدناه. سيتواصل معك متخصصو H13 لدينا على الفور لمناقشة متطلباتك وتقديم عرض سعر مُخصص.

منتجاتنا
arالعربية
en_USEnglish pt_BRPortuguês do Brasil es_AREspañol de Argentina es_CLEspañol de Chile es_MXEspañol de México tr_TRTürkçe viTiếng Việt id_IDBahasa Indonesia cs_CZČeština sl_SISlovenščina pl_PLPolski ro_RORomână arالعربية