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. بكالوريوس العلوم (BH13), SS (2242), أنفور (Z40CDV5)، و يوني (X35CrMoV05KU / X40CrMoV511KU).
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
| العنصر | الكربون (C) | الكروم (Cr) | الموليبدينوم (Mo) | الفاناديوم (V) | السيليكون (Si) | المنجنيز (Mn) | الفوسفور (P) | الكبريت (S) |
| المحتوى (%) | 0.32 – 0.45 | 4.75 – 5.50 | 1.10 – 1.75 | 0.80 – 1.20 | 0.80 – 1.25 | 0.20 – 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
| ملكية | القيمة |
|---|---|
| الكثافة | 7.75 – 7.80 جم/سم3 |
| قوة الشد، في نهاية المطاف | 1200 – 2050 ميجا باسكال (174000 – 231000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| قوة الشد، الخضوع | 1000 - 1380 ميجا باسكال (145000 - 200000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| صلابة | 45-52 HRC (صلادة روكويل سي) |
| صلابة التأثير | 20-40 جول/سم2 |
| قوة الضغط | 2550 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.
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 فولاذ مُصلد بالهواء، ونوصي بإجراء معالجة تسخين مسبق. الهدف هو تثبيت البنية البلورية، وتقليل الصلابة، وزيادة اللدونة، وتحسين قابلية التشغيل، وتعزيز بنية حبيبية موحدة، وتقليل التشوه/التشقق. 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. في حين أن التبريد الهوائي هو الطريقة الأكثر شيوعًا لـ H13، يُستخدم التبريد بالزيت أيضًا في الممارسة العملية، ولكنه يزيد من الإجهادات الداخلية. تتراوح صلابة المادة بعد التبريد بين 52 و54 HRC. خلال دورة التبريد، يجب إجراء الخطوة التالية من التطبيع فورًا عند درجة حرارة لا تقل عن 66 درجة مئوية/150 درجة فهرنهايت لمنع التشقق.
4.5 التقسية
الهدف هو تقليل الهشاشة، وتحويل المارتنسيت إلى بنية دقيقة أكثر استقرارًا، وتحسين الصلابة، وتخفيف الضغوط مع الحفاظ على الصلابة.
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.
5. اللحام
فولاذ H13 سهل اللحام، خاصةً لتطبيقات الإصلاح في القوالب والأدوات والقوالب. يُعدّ لحام قوس التنغستن بالغاز (GTAW أو TIG) أنسب عملية لحام لقوالب وأدوات وقوالب H13، ويمكن إجراؤه أيضًا باستخدام عملية غاز خامل أو أقطاب كهربائية مطلية. عند اللحام، يجب استخدام الحد الأدنى الموصى به من جهد وتيار القوس، ويجب تحريك القطب ببطء في خط مستقيم لتقليل الحرارة الداخلة. نظّف الخبث بشكل متكرر، واضغط على اللحامات وهي لا تزال ساخنة (فوق 370 درجة مئوية أو 700 درجة فهرنهايت)؛ لا تُضغط على اللحام البارد أبدًا.
التسخين المسبق. التسخين المسبق ضروري قبل لحام فولاذ H13، لأن اللحام البارد قد يُسبب تشققات بسهولة. يجب أن تكون درجة حرارة التسخين المسبق بين 110 درجة مئوية (230 درجة فهرنهايت) و375 درجة مئوية (707 درجة فهرنهايت).
سلك الحشو. سلك الحشو H13 هو الخيار الأمثل. في حال عدم توفره في الموقع، يمكن استخدام سلك حشو من فولاذ الأدوات متوسط الصلابة متعدد الاستخدامات، مصمم خصيصًا لأدوات العمل الحرارية والباردة.
غاز الحماية. الأرجون هو غاز اللحام القياسي المستخدم في لحام TIG H13، وهو يحمي خط اللحام من التلوث. يمكن استخدام الهيدروجين كغاز حماية للجانب السفلي من اللحام عند عدم وجود خطر انفجار.
معالجة ما بعد اللحام لفولاذ الأدوات H13. بعد اللحام، يجب تبريد الأجزاء الملحومة H13 (وخاصةً ذات الجدران السميكة) ببطء، إما في فرن عند درجة حرارة التسخين المسبق أو باستخدام وسيط عازل (مثل خبث الفرن، أو الجير، أو الميكا، أو التراب الدياتومي). بعد التبريد البطيء، يجب أن يخضع اللحام لعملية التلدين الكروي الكامل.
6. مزايا وعيوب الفولاذ H13
6.1 المزايا
- صلابة ممتازة وقوة تأثير
- مقاومة عالية للتآكلبفضل محتواه العالي نسبيًا من الفاناديوم، يتميز H13 بمقاومته العالية للتآكل. ويرجع ذلك إلى أن الفاناديوم يُعزز تكوين كربيدات صلبة ومستقرة للغاية (مثل V8C7، ونوع MC)، مما يزيد بشكل كبير من مقاومة التآكل. ويمكن أن تُحسّن معالجة النترتة من مقاومة H13 للتآكل.
- صلابة حرارية ممتازة، ومقاومة للطقس، واستقرار حراري
- صلابة عالية واستقرار أبعادي
- مقاومة جيدة لفحص الحرارة (التعب الحراري)
- قابلية اللحام والتشغيل الآلي. H13 قابل للحام بسهولة، وبعد المعالجة التلدينية المناسبة، يتمتع بسهولة التشغيل
6.2 العيوب
- عالية التكلفةعادةً ما يكون فولاذ الأدوات H13 محدودًا بتكلفته المرتفعة. ويساهم ارتفاع نسبة عناصر السبائك في هذه التكلفة. وبالطبع، هذا عيب نسبي فقط. يشهد عملاؤنا في الصين طلبًا كبيرًا على فولاذ H13، يتجاوز 2000 طن شهريًا، وخاصةً لمقاطع الألومنيوم.
- صعوبات التصنيع والمعالجة. قد تكون عملية المعالجة الحرارية لمادة H13 أثناء الإنتاج معقدة نسبيًا، مما يُمثل تحديًا رئيسيًا للمُصنِّعين. إضافةً إلى ذلك، فإن قابليتها للتصنيع أصعب مقارنةً بالمواد منخفضة السبائك. وكما ذُكر سابقًا في المقال، فإن قابلية H13 للتصنيع الجيدة تُعدّ إحدى مزاياها، لذا فإن المزايا والعيوب نسبية.
- قضايا الصلابة والهشاشة. إنه حساس للغاية لهشاشة الإطفاء، حيث يمكن لترسيب الكربيدات على طول حدود الحبوب الأوستينيتية السابقة أن يقلل بشكل كبير من الصلابة من خلال إنشاء مسارات لانتشار الشقوق، وخاصة للمواد ذات القسم الكبير.
- قابلية التشقق والتشويه. يمكن أن تؤدي عمليات التبريد غير المناسبة، أو وقت التبريد غير الكافي، أو درجات حرارة التبريد المنخفضة إلى زيادة خطر التشقق والتشوه.
- أداء محدود في درجات الحرارة العالية. على الرغم من أن H13 عبارة عن فولاذ يتم تشكيله بالحرارة، فإن قوته تنخفض عند درجات حرارة أعلى من 650 درجة مئوية.
7. مقارنة مع أنواع الفولاذ الأخرى
7.1 مقارنة بفولاذ الأدوات D2
يُستخدم فولاذ H13 في ظروف درجات الحرارة العالية، حيث يتميز بمقاومة ممتازة لللين والتعب الحراري والصدمات. ومع ذلك، بالمقارنة مع الفولاذ المُشَكَّل على البارد، يتميز بمقاومة أقل للتآكل. من ناحية أخرى، يتميز فولاذ D2 بأداء استثنائي في تطبيقات العمل على البارد، حيث يوفر مقاومة عالية للتآكل وثباتًا أبعاديًا ممتازًا. ومع ذلك، بالمقارنة مع H13، يتميز فولاذ D2 بصلابة أقل وأداء أضعف في ظروف درجات الحرارة العالية.
فيما يلي مقارنة جنبًا إلى جنب تسلط الضوء على الاختلافات والتشابهات الرئيسية بينهما:
| الميزة/الخاصية | فولاذ الأدوات H13 (سلسلة AISI H) | فولاذ الأدوات D2 (سلسلة AISI D) |
| التطبيق الأساسي | العمل الساخن: مثالي للتطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية وإجهادًا حراريًا، مثل قوالب الصب، والتشكيل بالحرارة، والبثق بالحرارة. يُستخدم أيضًا في قوالب حقن البلاستيك. | العمل البارد: مناسب بشكل أفضل للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل في درجة حرارة الغرفة، مثل القوالب طويلة المدى، وأدوات القطع، والثقب، والتشذيب. |
| تصنيف | فولاذ القالب الساخن، مجموعة الكروم 5%. | فولاذ أدوات العمل البارد عالي الكربون وعالي الكروم. |
| مقاومة التآكل | جيد جدًا | ممتاز |
| الصلابة | قوة تأثير عالية، مقاومة جيدة للكسر الهش | قوة تأثير ومتانة أقل مقارنة بـ H13 |
| صلابة الساخنة / مقاومة التلطيف | ممتاز، يعمل بشكل جيد حتى 700 درجة مئوية (1300 درجة فهرنهايت) | محدود، غير مصمم للاستخدام في درجات حرارة عالية؛ عادةً ما يكون مقيدًا بأقل من 205-260 درجة مئوية (400-500 درجة فهرنهايت) بسبب التليين |
| قابلية التصلب | تصلب عميق، تصلب هوائي، تشوه طفيف. قابل للتصلب في أجزاء كبيرة. | تصلب عميق، تصلب هوائي، حركة وتشوهات طفيفة أثناء التصلب. يمكن تصلبه بالكامل في أقسام كبيرة. |
| ثبات الأبعاد | تشويه منخفض للغاية؛ يتمدد بمقدار 0.001 بوصة/بوصة تقريبًا عند إخماده بالهواء. | أدنى حد من التشويه؛ يتمدد/ينكمش بمقدار 0.0005 بوصة/بوصة تقريبًا عند إخماده بالهواء. |
| قابلية التصنيع | جيد | فقير |
| فحص الحرارة | مقاومة جيدة جدًا، وخاصة في الشكل المصبوب. | ليست سمة أساسية، حيث يتم استخدامها عادةً في التطبيقات الباردة. |
| قابلية اللحام | قابلة للحام بسهولة | صعب اللحام (غير قابل للحام) |
7.2 مقارنة بـ فولاذ الأدوات M2
يتم استخدام M2 بشكل أساسي للقطع عالي السرعة، ويتميز بمقاومة ممتازة للتآكل والصلابة الحرارية.
| ميزة | فولاذ H13 | فولاذ M2 |
| تصنيف | فولاذ القالب الساخن (فولاذ 5% Cr). | الفولاذ عالي السرعة من نوع الموليبدينوم (HSS)، للأغراض العامة. |
| الاستخدام الأساسي | التطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة عالية وأحمال عالية، مثل الصب بالقالب، والتشكيل الساخن، وقوالب البثق الساخن، والقوالب البلاستيكية. | عمليات القطع والتشغيل المعدني. |
| مقاومة التآكل | عالي، | عالية جدًا |
| الصلابة | جيد، قوة تأثير ممتازة، | جيد، |
| صلابة / مقاومة للحرارة | مقاومة ممتازة للتصلب، تحافظ على صلابتها ومتانتها العالية في درجات الحرارة المرتفعة بفضل التصلب الثانوي. تتحمل درجات حرارة تصل إلى 700 درجة مئوية. | صلابة عالية جدًا، تتفوق على صلابة H13، خاصةً في درجات الحرارة المرتفعة؛ تُطوّر صلابة ثانوية. تُعزّز إضافات الكوبالت صلابتها الساخنة. |
| قابلية التصلب | قابلية التصلب العميق؛ حيث يمكن تقويته في أقسام كبيرة عن طريق التبريد بالهواء. | صلابة عميقة. نطاق التصلب الأكثر تسامحًا بين الفولاذ عالي السرعة. |
| تشويه | الحد الأدنى بسبب تصلب الهواء. | واسطة. |
| قابلية التصنيع | جيد إلى حد ما في حالة ملدنة | واسطة. |
| قابلية اللحام | قابلة للحام بسهولة | صعب اللحام (غير قابل للحام) |
8. أشكال وأبعاد التوريد
إن الفولاذ المستخدم في الأدوات H13 الذي نوفره متوفر بثلاثة أشكال: قضيب مسطح، قضيب كتلة، وقضيب دائري. تتراوح أبعاد الشريط المسطح من: العرض ٢٠-٦٠٠ مم × السُمك ٢٠-٤٠٠ مم × الطول ١٠٠٠-٥٥٠٠ مم. تتراوح أبعاد القضيب الدائري بين قطر ٢٠-٤٠٠ مم وطول ١٠٠٠-٥٥٠٠ مم. يتم الحصول على أبعاد الكتلة عن طريق قطع الشريط المسطح.
للأحجام الصغيرة، مثل القضبان المستديرة التي يقل قطرها عن 70 مم، نستخدم عملية الدرفلة الساخنة. أما الأحجام التي تزيد عن 70 مم، فنقدم منتجات مزورة.
نقدم أيضًا عملية إعادة الصهر بالكهرباء (ESR)، المصممة خصيصًا لتلبية متطلبات عملائنا. ميزتها هي بنية داخلية أفضل، ولكنها تأتي بتكلفة أعلى. للاستفسار عن المتطلبات المحددة، يُرجى التواصل معنا.
اختبار UT: سبتمبر 1921-84 D/d، E/e.
معالجة السطح: سطح أسود أصلي، مقشر، ميكانيكي/مخروطي، مصقول، مؤرض، أو مطحون.
حالة المخزون: لا نحتفظ بمخزون من فولاذ الأدوات H13. نرتب الإنتاج بناءً على طلبات العملاء.
مدة التسليم: مواد فرن القوس الكهربائي (EAF) تتراوح بين 30 و45 يومًا. ومواد فرن القوس الكهربائي (ESR) حوالي 60 يومًا.
يختار العديد من عملائنا عمليات غير ESR عند النظر في فعالية التكلفة. يرجى مناقشة متطلباتكم الخاصة معنا مباشرةً.
التعليمات
1. هل يمكن لحام الفولاذ H13؟
نعم، يُمكن لحام فولاذ الأدوات H13، لكن قابليته للحام محدودة ويتطلب إجراءات خاصة نظرًا لطبيعته المُصلدة بالهواء وقابليته للتشقق أثناء اللحام وبعده. يُعد التسخين المسبق قبل اللحام، والحفاظ على درجات حرارة مناسبة بين اللحامات، وإجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) أمرًا أساسيًا لتقليل التشقق والحفاظ على خصائصه. يُنصح غالبًا باستخدام لحام قوس التنغستن الغازي (GTAW) للتحكم فيه.
2. هل H13 عبارة عن فولاذ عالي السرعة؟
لا يُصنّف فولاذ H13 كفولاذ عالي السرعة، بل يُصنّف كفولاذ أدوات العمل الساخن.
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؟
النطاق الموصى به لصلابة الفولاذ H13 هو عمومًا 40-55 ساعة عمليمكن أن تؤدي التطبيقات المحددة ودرجات حرارة التلطيف إلى قيم تتراوح من 36 HRC (عند درجة حرارة تلطيف تبلغ 621 درجة مئوية) إلى 56 HRC (عند درجة حرارة تلطيف تبلغ 500 درجة مئوية))تتراوح أدوات التشكيل المستخدمة عادةً من 38 إلى 52 HRC.
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.
7. ما هي الخصائص الرئيسية لفولاذ الأدوات H13؟
تشمل الخصائص الرئيسية ما يلي: مقاومة استثنائية للحرارة، وصلابة عالية، وقوة عالية للحرارة، ومقاومة عالية للتآكل الساخن، واحتفاظ عالي بالصلابة، ومقاومة قوية للتعب الحراري (الفحص الحراري)
8. هل يتمتع الفولاذ المستخدم في الأدوات H13 بمقاومة جيدة للتآكل؟
نعم، يحتوي الفولاذ المستخدم في الأدوات H13 على مقاومة ممتازة للتآكليمكن تحسين هذه الخاصية بشكل أكبر من خلال النترتة، مما يمكن أن يزيد من صلابة السطح إلى أكثر من 1000 HV، أي ما يعادل أكثر من 70 HRC.
9. هل الفولاذ المستخدم في الأدوات H13 مقاوم للتعب الحراري (الفحص الحراري)؟
فولاذ الأدوات H13 لديه مقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن التعب الحراري.
10. ما هي الخصائص الميكانيكية لفولاذ الأدوات H13؟
تشمل الخصائص الميكانيكية النموذجية في درجة حرارة الغرفة (عند المعالجة المزدوجة) قوة الشد القصوى تتراوح من 1200 إلى 2050 ميجا باسكال (174,000-231,000 رطل لكل بوصة مربعة) و قوة الخضوع من 1000 إلى 1570 ميجا باسكال (145,000-228,000 رطل لكل بوصة مربعة). تعتمد القيم المحددة بشكل كبير على درجة حرارة التلطيفكما أنها تتمتع بقوة تأثير ومرونة جيدة، مع قوة تأثير الشق V من شاربي 16-27 جول اعتمادا على التلطيف.
11. هل الفولاذ المستخدم في الأدوات H13 يصدأ أو يتمتع بمقاومة للتآكل؟
لا، فولاذ الأدوات H13 ليس مقاومًا للتآكل بدرجة عالية مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ أو السبائك المتخصصة الأخرى. يُختار في المقام الأول لقوته ومقاومته للحرارة أكثر من خصائصه التآكلية، وهو عرضة للصدأ في البيئات القاسية، بما في ذلك البيئات المعرضة للرطوبة أو المواد البلاستيكية العدوانية كيميائيًا.
11. ما هي العوامل التي يمكن أن تسبب فشل قوالب الفولاذ H13 قبل الأوان؟
تشمل آليات الفشل الشائعة التآكل، والتعب الميكانيكي، والتشققات الكبيرة، والتشوهات البلاستيكية، والتشققات الناتجة عن التعب الحراري (الفحص الحراري). يمكن أن تتفاقم هذه المشاكل بسبب عوامل مثل انخفاض درجة حرارة السبيكة، أو تصميم القالب غير المناسب (مثل: أنصاف أقطار حادة، أو جدران رقيقة)، أو المعالجة الحرارية أو السطحية غير المناسبة، أو دعم القالب غير الكافي، أو مستويات إجهاد التجويف العالية.
12. كيف تتم معالجة الفولاذ H13 حرارياً للحصول على الصلابة والمتانة المثالية؟
تتضمن عملية التصلب عادةً التسخين المسبق إلى حوالي 815 درجة مئوية (1500 درجة فهرنهايت)، ثم رفع درجة الحرارة إلى نطاق أوستنيتي يتراوح بين 1010 و1040 درجة مئوية (1850-1900 درجة فهرنهايت)، يليه التبريد بالهواء. يُعدّ التطبيع أمرًا بالغ الأهمية، وعادةً ما يُجرى مرتين أو ثلاث مرات، عند درجات حرارة تتراوح عادةً بين 540 و620 درجة مئوية (1000-1150 درجة فهرنهايت)، حيث تستغرق كل دورة حوالي ساعتين لكل بوصة من السُمك. يُعدّ تجنب التطبيع عند حوالي 500 درجة مئوية (930 درجة فهرنهايت) أمرًا بالغ الأهمية لأنه يُعطي أقل قدر من المتانة.
13. ما هي ممارسات الصيانة الموصى بها لتحسين صلابة أداة H13 وعمرها الافتراضي؟
نوصي بإجراء فحوصات دورية للكشف عن علامات التآكل أو التعب، وإعادة الطلاء أو إعادة المعالجة عند الضرورة، وتجنب ارتفاع درجة الحرارة أثناء التشغيل، مما قد يؤدي إلى تليين المادة. كما أن التسخين المسبق الجيد للقالب يقلل بشكل كبير من خطر الفشل الكارثي الناتج عن التشقق.
14. كيف تستفيد أداة الفولاذ H13 من المعالجة السطحية؟
تُستخدم معالجات الأسطح عادةً على فولاذ الأدوات H13 لتعزيز مقاومته للتآكل. على سبيل المثال، النترتة هي معالجة حرارية كيميائية تُكوّن طبقة سطحية صلبة، ويمكن أن تُحفّز إجهادًا ضاغطًا متبقيًا، مما يُساعد على مقاومة التآكل الحراري. مع ذلك، قد تكون الطبقة النترتة هشة، لذا من الضروري التحكم الدقيق في سمكها (على سبيل المثال، لا يزيد عادةً عن 0.3 مم).
15. ما هي المعايير الدولية المكافئة لفولاذ الأدوات H13؟
يوجد لفولاذ الأدوات H13 العديد من المعادلات الدولية، بما في ذلك AISI H13 (الولايات المتحدة الأمريكية)، وX40CrMoV5-1 (أوروبا/ألمانيا DIN 1.2344)، وSKD61 (اليابان JIS).
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.
استكشف منتجاتنا الأخرى
D2/1.2379/1.2379/SKD11
D3/1.2080/1.2080/SKD1
D6/1.2436/SKD2
A2/1.23663/1/SKD12
O1/1.2510/1.2510/SKS3
O2/1.2842
S1/1.2550
S7/1.2355
DC53
H13/1.2344/1.2344/SKD61
H11/1.2343/1.2343/SKD6
H21/1.2581/SKD7
L6/1.2714/SKT4
م2/1.3343/1.3343/سخ 51
M35/1.3243/1.3243/SK55
M42/1.3247/1.3247/SK59
P20/1.2311
P20+Ni/1.2738
420/1.2083/2Cr13
422 الفولاذ المقاوم للصدأ
محمل فولاذي 52100
الفولاذ المقاوم للصدأ 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1.6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415
العربية 
English 
Português do Brasil 
Español de Argentina 
Español de México 
Türkçe 
Tiếng Việt 
Polski