NÁSTROJOVÁ OCEL H11 | 1.2343 | skd6

AOBO STEEL - Důvěryhodný globální dodavatel nástrojové oceli

Odeslat poptávku

Nástrojová ocel H11 je kalená vzduchem nástrojová ocel pro práci za tepla známý pro svou vynikající houževnatost, tepelnou pevnost, únavové vlastnosti a odolnost proti opotřebení při středních teplotách. Navíc si zachovává určitou houževnatost v kaleném stavu a vykazuje silnou odolnost vůči tepelné únavě. Při ochlazení vzduchem při nižších austenitizačních teplotách vykazuje minimální deformaci tepelným zpracováním a nízkou tendenci k tvorbě oxidové kůže.

Navíc může účinně odolávat erozi roztaveného hliníku. Výsledkem je, že nástrojová ocel H11 se běžně používá k výrobě hliníkových forem pro tlakové lití, nástrojů pro vytlačování za tepla, lisovacích zápustek a plastových forem.

Označení pro tuto ocel je H11 v americkém systému ASTM A681. Podobně i jiné národní normy používají srovnatelná označení, např. ISO X37CrMoV5-1, Japonsko/JIS SKD6, USA/UNS T20811, Německo/DIN X38CrMoV5-1, Německo/W-Nr. 1.2343 a Česká republika (ČSN) 19552. 

1. Aplikace

Nástrojová ocel H11 je široce používána v průmyslových odvětvích, kde nástroje musí odolávat vysokému tepelnému i mechanickému namáhání. Jeho vynikající tepelná stabilita, houževnatost a odolnost proti opotřebení vyhovuje různým náročným aplikacím.

  • Formy pro tlakové lití: H11 se běžně používá pro odlévání hliníku, zinku a hořčíku díky své vysoké tepelné stabilitě a houževnatosti zajišťující odolnost v extrémních podmínkách.
  • Kovací zápustky: Protože může odolat ohybu při vysokých teplotách, je H11 preferovanou volbou pro kovací zápustky a nástroje pro tváření za tepla, které si zachovají pevnost pod silným tlakem.
  • Nástroje pro vytlačování: Tato ocel je ideální pro vytlačovací nástroje používané při zpracování kovů a plastů. Nabízí vynikající odolnost proti opotřebení a může fungovat za vysokých teplot.
  • Žhavé nůžky: Díky své vynikající odolnosti vůči teplu a opotřebení je H11 ideální pro výrobu kotoučů, které efektivně řežou horké kovy a zachovávají si svou ostrost.
  • Letecké komponenty: H11 se také používá v kritických leteckých částech, jako je přistávací zařízení, kde je zásadní pevnost, odolnost proti únavě a spolehlivost.

2. Chemické složení

Účinnost nástrojové oceli H11 ve vysokoteplotních aplikacích je do značné míry určena přesným procentuálním zastoupením jejích klíčových legujících prvků:

Živel

Symbol

Typický rozsah (hmotnost %)

Klíčové vlastnosti a významné hodnoty

Uhlík

C

0,33 – 0,43

Zásadní pro tvrdost. Často se setkáte s analýzami v rozmezí od 0,351 TP3T do 0,381 TP3T. Některé specifikace toto rozmezí zužují na 0,35–0,421 TP3T nebo 0,38–0,431 TP3T.

Mangan

Mn

0,20 – 0,50

Přispívá k pevnosti a prokalitelnosti. Typické hodnoty jsou kolem 0,30%; běžné je také rozmezí 0,25–0,50%.

Křemík

Si

0,80 – 1,20

Napomáhá deoxidaci a zlepšuje pevnost. Typická hodnota je 1,001 TP3T. (Poznámka: Existuje varianta H11 s nízkým obsahem Si s obsahem Si kolem 0,31 TP3T).

Chrom

Cr

4,75 – 5,50

Definující prvek pro H11, který zajišťuje pevnost za tepla a odolnost proti oxidaci. Často označována jako chromová ocel „5%“. Typické: 5.00%.

Molybden

Mo

1,10 – 1,60

Zásadní pro udržení pevnosti a tvrdosti při zvýšených teplotách (tvrdost za vysokých teplot) a odolnost proti popouštění. Typické: 1.30% nebo 1.50%. (Jeden zdroj uvádí 1.10-1.50%).

Vanadium

PROTI

0,30 – 0,50

Zvyšuje odolnost proti opotřebení, zejména za vysokých teplot, tvorbou tvrdých karbidů. Typické: 0,40% nebo 0,50%. (Některé specializované analýzy mohou ukázat V až 0,90%-1,00%).

Nástrojová ocel H11
Odeslat poptávku

3. Vlastnosti nástrojové oceli H11

Díky své jedinečné kombinaci vlastností je mimořádně vhodný pro širokou škálu náročných aplikací v oblasti práce za tepla a vysoce pevných nástrojů.

Klíčová vlastnost nástrojové oceli H11

Detaily výkonu a výhody pro váš tovární provoz

Ultravysoká pevnost

Po vhodném tepelném zpracování dosahuje nástrojová ocel H11 pozoruhodné pevnosti. Obvykle lze očekávat mez kluzu 0,2% vyšší než 1380 MPa (200 ksi) s mezí pevnosti v tahu potenciálně přesahující 2070 MPa (300 ksi). To je zásadní pro nástroje vystavené extrémnímu namáhání.

Tvrdost za horka a odolnost proti popouštění

H11 je sekundárně kalitelná ocel, což znamená, že vyniká v zachování své tvrdosti a strukturální stability při zvýšených provozních teplotách. Obvykle se popouštějí nad svůj vrchol sekundárního kalení (kolem 510 °C / 950 °F) a silně odolávají měknutí až do přibližně 540 °C (1000 °F). I po delší době při 500–550 °C si dokáže udržet tvrdost přibližně 50 HRC.

Hluboká kalitelnost na vzduchu

Významnou výhodou nástrojové oceli H11 je její schopnost rovnoměrného kalení ve velkých průřezech pouhým chlazením na vzduchu. Tato vlastnost kalení na vzduchu minimalizuje zbytková napětí a deformace během procesu tepelného zpracování, což zajišťuje rozměrovou stabilitu vašich nástrojů.

Dobrá houževnatost

Nástrojová ocel H11 poskytuje chvályhodnou rovnováhu mezi rázovou houževnatostí a celkovou houževnatostí. Ve srovnání s některými legovanými ocelemi řady H nabízí lepší odolnost proti křehkému lomu, což je klíčové pro dlouhou životnost a bezpečnost nástrojů.

Odolnost proti opotřebení

Tato ocel nabízí dobrou inherentní odolnost proti opotřebení, kterou dále zvyšují prvky, jako je vanad, který pomáhá odolávat mytí nebo erozi. Pro aplikace vyžadující vynikající odolnost povrchu lze odolnost H11 proti opotřebení výrazně zvýšit nitridací povrchu, která často dosahuje úrovně tvrdosti povrchu nad 1000 HV.

Odolnost proti únavě

V aplikacích zahrnujících cyklické zatížení vykazuje nástrojová ocel H11 dobrou odolnost proti únavovému praskání. Tato vlastnost je zásadní pro nástroje vystavené opakovanému namáhání a přispívá k delší provozní životnosti.

Služba pro zvýšené teploty

H11 je navržen pro aplikace, které vyžadují konzistentní pevnost a stabilitu vlastností při vysokých teplotách, a spolehlivě funguje až do přibližně 540 °C (1000 °F).

Svařitelnost

Z praktického hlediska je nástrojová ocel H11 považována za snadno svařitelnou za předpokladu, že jsou dodržovány vhodné postupy předehřevu, regulace teploty mezi vrstvami a tepelného zpracování po svařování, aby se zachovala její integrita.

Obrobitelnost

V žíhaném stavu nabízí nástrojová ocel H11 dobrou obrobitelnost, obvykle s hodnocením okolo 70% u standardní uhlíkové oceli 1%. To umožňuje efektivní tvarování a přípravu nástrojů před tepelným zpracováním.

Odolnost proti korozi a oxidaci

H11 poskytuje nadprůměrnou odolnost proti korozi a oxidaci. Například přítomnost křemíku zlepšuje jeho odolnost proti oxidaci při teplotách až 800 °C (1475 °F). Pro dlouhodobý provoz při vysokých teplotách se však stále doporučuje vhodná ochrana povrchu.

Tepelné vlastnosti

Mezi tepelné vlastnosti nástrojové oceli H11 patří přijatelná tepelná vodivost a relativně nízký koeficient tepelné roztažnosti. To je výhodné pro nástroje, které podléhají značnému tepelnému cyklování, což pomáhá udržovat rozměrovou přesnost a snižovat tepelnou únavu.

 

4. Tepelné zpracování nástrojové oceli H11

Přesná nástrojová ocel H11 tepelné zpracování je klíčové pro dosažení optimálního výkonu jako chromové zápustkové oceli 5% pro práci za tepla a ultravysokopevnostní oceli, podobné modifikované oceli H11 a H13. Tento proces vylaďuje mikrostrukturu pro náročné tovární nástroje. Tato příručka podrobně popisuje klíčové operace tepelného zpracování pro H11, které zajišťují maximální trvanlivost a účinnost.

4.1 Austenitizace

Austenitizace, primární krok kalení nástrojové oceli H11, zahrnuje zahřívání, jehož cílem je transformovat její strukturu na austenitTo umožňuje rovnoměrnou přeměnu a rozpouštění legujících prvků a karbidů.

  • Předehřívání: Předehřev H11 na 760–815 °C (1400–1500 °F) před austenitizací se doporučuje k minimalizaci tepelného šoku a praskání, zejména u tohoto vysoce legovaného materiálu.

  • Austenitizační teploty a doby výdrže:

Ocelový typTeplotní rozsah austenitizaceTypická austenitizační teplota (pro chlazení vzduchem)Doporučená doba držení

H11

995 až 1025 °C (1825 až 1875 °F)

–

20 minut + 5 minut na každých 25 mm (1 palec) tloušťky

H11 Mod/H13

(Podobné jako H11)

Kolem 1010 °C (1850 °F)

(Řiďte se obecnými pokyny H11)

Udržování na austenitizační teplotě zajišťuje rovnoměrnou transformaci a rozpouštění.

4.2 Kalení

Po austenitizaci se ocel H11 rychle ochladí (kalí) za vzniku tvrdého martenzitu.

  • Výhoda kalení na vzduchu: H11 je ocel kalitelná na vzduchu, která umožňuje rovnoměrné kalení ve velkých průřezech s minimálním zbytkovým napětím a změnou rozměrů. Chlazení vzduchem je standardní a preferovanou metodou pro tepelné zpracování nástrojové oceli H11.

  • Kalení oleje: Zatímco chlazení vzduchem je standardní, kalení v oleji od 995 °C (1825 °F) je pro H11 možnou alternativou.

  • Kritická poznámka: Ocele pro práci za tepla, jako je H11, musí nikdy nebýt uhašen vodou, protože to může vést k praskání.

4.3 Temperování

Po vytvrzení, temperování Zlepšení houževnatosti, uvolnění napětí a stabilizačních vlastností nástrojové oceli H11 opětovným ohřevem na nižší teplotu je klíčové.

  • Sekundární kalení: H11 je sekundárně kalitelná ocel. Její optimální vlastnosti se vyvinou při popouštění nad vrchol sekundárního kalení (kolem 510 °C / 950 °F), kde se tvrdost může zvýšit nebo udržet.

  • Teploty a účinky popouštění:

Ocelový typTeplota(y) popouštěníKlíčové výhody a aspekty

H11

Nad 510 °C (950 °F)

Rozvíjí optimální vlastnosti; významné odlehčení pnutí; stabilizuje se pro použití až do teploty ~55 °C (100 °F) pod teplotou popouštění.

H11

150 °C (300 °F) a 205 °C (400 °F)

Možnosti temperování při nižších teplotách.

H11 Mod

510 °C (950 °F) a 540 °C (1000 °F)

Typické rozsahy pro dosažení požadovaného výkonu.

  • Dvojité temperování: Běžným a doporučeným postupem pro tepelné zpracování nástrojové oceli H11 je dvojité popouštění (např. 2 hodiny při dané teplotě, ochlazení a poté další 2 hodiny při dané teplotě), aby se zajistila úplná transformace a zdokonalení vlastností.

4.4 Žíhání

Žíhání změkčuje nástrojovou ocel H11, zlepšuje obrobitelnost a uvolňuje vnitřní pnutí, obvykle po tváření za tepla nebo svařování.

  • Péče po kování/sváření: Po kování nebo svařování vyžadují díly H11 pomalé chlazení a poté úplné žíhání, aby se zabránilo praskání v důsledku napětí.

  • Parametry žíhání:

ProcesTeplotní rozsahRychlost chlazeníPoznámky

H11 Žíhání

845–900 °C (1550–1650 °F)

Pomalu: 22–40 °C/h (40–70 °F/h)

Sféroidizační žíhání je specifický typ pro zlepšení obrobitelnosti.

DH31-S (podobný)

820–870 °C

Pomalé chlazení

(Srovnatelné s SKD61, ekvivalentem H11)

4.5 Další důležité aspekty tepelného zpracování H11

  • Normalizace: Tento proces je obecně nedoporučuje se pro nástrojové oceli H11 nebo H13 z důvodu vysokého rizika praskání, zejména při povrchovém oduhličení.

  • Tepelné zpracování pro úlevu od stresu: I když lze dosáhnout úlevy od pnutí pod Ac1, vysoké teploty popouštění (nad 510 °C / 950 °F) používané pro H11 poskytují podstatnou úlevu od pnutí.

  • Kryogenní léčba: Zpracování při teplotách pod bodem mrazu (např. -73 °C / -100 °F) může snížit zbytkový austenit, ale vysoké teploty popouštění oceli H11 ji obvykle činí pro dosažení maximální sekundární kalení zbytečnou.

  • Ochrana povrchu: Ochrana povrchů H11 před oxidací a oduhličením během vysokoteplotního zpracování, jako je austenitizace a žíhání, je zásadní. Toho se často dosahuje pomocí řízené atmosféry, vakuových pecí nebo solných lázní.

Potřebujete vysoce výkonnou nástrojovou ocel H11?

Získejte ještě dnes individuální cenovou nabídku od odborníků z Aobo Steel!

S přes 20 let zkušeností se specializovaným kovánímAobo Steel je vaším důvěryhodným zdrojem prvotřídní nástrojové oceli H11. Dodáváme odolné a vysoce výkonné materiály přesně přizpůsobené požadavkům vaší aplikace. Naši specializovaní specialisté jsou zde, aby vám poskytli odborné poradenství a zajistili vám perfektní řešení H11.

Jste připraveni vylepšit svůj projekt špičkovou nástrojovou ocelí H11? Jednoduše vyplňte níže uvedený formulář abyste se spojili s naším týmem. Poskytneme vám individuální cenovou nabídku a zodpovíme všechny vaše otázky.

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