Jaký je rozdíl mezi ocelí P20 a H13?

Výběr správné třídy oceli je rozhodující pro výkon a dlouhou životnost vašeho nářadí. Na Aobo Steel, s našimi rozsáhlými zkušenostmi v oblasti kování nástrojové oceli často vedeme zákazníky přes rozdíly mezi oblíbenými jakostmi. Dvě běžné volby, zejména pro aplikace forem a matric, jsou P20 a H13. I když jsou oba tahouni, mají odlišné vlastnosti vhodné pro různé práce. Podívejme se na klíčové technické rozdíly.

Klasifikace a základní použití

• P20: Obvykle se klasifikuje jako nástrojová ocel se středním obsahem uhlíku, známá především jako formovací ocel. Považujte jej za všestranný typ pro lisování plastů a určité aplikace tlakového lití, zejména pro zinek.
• H13: Tato třída spadá do kategorie chromu 5% nástrojové oceli pro práci za tepla. Je také uznáván pro své ultravysoké pevnostní schopnosti.

Chemické složení: základ výkonu

Hlavní rozdíly mezi P20 a H13 vyplývají z jejich slitinového složení:

• P20: Obecně obsahuje uhlík 0,18-0,40% (často kolem 0,35%), spolu s křemíkem, manganem, chromem (0,5-2,00%) a molybdenem (0,30-0,55%).
• H13: Zatímco úrovně uhlíku se mohou překrývat (0,30-0,45%), H13 má výrazně odlišný balíček legování definovaný standardy jako ASTM A681 nebo JIS SKD61. Vyznačuje se mnohem vyšším obsahem chrómu (4,75-5,50%), vyšším molybdenem (1,10-1,75%) a zásadním přídavkem vanadu (0,80-1,20%). Tento obsah vanadu významně přispívá k jeho výkonnostním charakteristikám.

Aplikace: Kde excelují

• P20: Široce se používá pro vstřikovací formy na plasty, formy pro tlakové lití zinku a bloky držáků. Je to dobrá volba pro středně dlouhé výrobní série.
• H13: Jako ocel pro zpracování za tepla H13 září ve vysokoteplotních prostředích zahrnujících tepelné cykly. Patří sem formy pro tlakové lití (zejména pro hliník nebo jiné slitiny s vysokým bodem tání), zápustky pro vytlačování za tepla, zápustky pro kování za tepla a také náročné formy pro vstřikování plastů, které vyžadují vyšší tvrdost nebo lepší tepelné řízení než P20.

Zpracování a tvrdost

Jak jsou tyto oceli dodávány a tepelně zpracované je zásadní praktický rozdíl:

• P20: Klíčovou výhodou je, že P20 se obvykle dodává předtvrzený s tvrdostí přibližně 28-32 HRC (přibližně 300 HB). To umožňuje výrobcům forem obrábět dutiny přímo a používat nástroj bez dalšího vysokoteplotního tepelného zpracování, čímž se minimalizuje riziko deformace. Pro vyšší tvrdost povrchu a nosit odolnost v plastových formách, P20 lze po obrobení nauhličit. Obvykle je kalený olejem.
• H13: I když se někdy používá předtvrzený, H13 je často tepelně zpracován uživatelem, aby se dosáhlo vyšších úrovní tvrdosti (např. 45-54 HRC nebo dokonce vyšší pro specifické aplikace) a pevností přesahujících 2070 MPa (300 ksi). H13 je vzduchem kalitelná ocel, což znamená, že může kalit přes velké části s minimálním zkreslením během procesu chlazení. Je to také druhotně kalená ocel, která si zachovává vysokou tvrdost a pevnost při zvýšených provozních teplotách, známá jako „červená tvrdost.“ Často se doporučuje dvojité temperování.

Klíčové výkonové charakteristiky

Porovnejme je přímo na kritické vlastnosti:

• Odolnost proti opotřebení: H13 obecně nabízí vynikající odolnost proti opotřebení a otěru díky vyššímu obsahu vanadu, který tvoří tvrdé karbidy. P20 má dobrou odolnost proti opotřebení, takže je vhodný pro mnoho forem, ale H13 je vhodnější pro abrazivní podmínky nebo delší běhy. Nauhličování výrazně zlepšuje opotřebení povrchu P20.
• Houževnatost: Obě oceli jsou považovány za houževnaté. H13 obecně vykazuje vynikající rázovou houževnatost a houževnatost, které jsou životně důležité pro odolnost proti praskání v náročných aplikacích. P20 také nabízí dobrou houževnatost.
• Odolnost vůči teplotám (červená tvrdost): To je hlavní rozdíl. H13 má vynikající odolnost proti měknutí při vysokých teplotách, díky čemuž je ideální pro použití při práci za tepla. Odolnost P20 proti popouštění je nižší.
• Rozměrová stabilita: Povaha tvrdnutí na vzduchu H13 má za následek velmi minimální zkreslení během tepelného zpracování. P20 (olejové kalení) nabízí lepší stabilitu než vodou kalitelné oceli, ale obecně nižší než H13.
• Obrobitelnost: P20 je známý pro své vynikající obrobitelnost v předtvrzeném stavu. H13 má také dobrou obrobitelnost při správném žíhání.
• Leštitelnost: Jak P20, tak H13 mohou dosáhnout leštěného povrchu dobré kvality, což je nezbytné pro vysoce kvalitní plastové formy. H13 se často dobře leští při vyšších úrovních tvrdosti (nad 50 HRC).
• Odolnost proti tepelné kontrole: Rozhodující pro tlakové lití, H13 nabízí dobrou odolnost proti praskání tepelnou únavou, běžně známému jako tepelná kontrola. P20 je vhodný pro nízkoteplotní tlakové lití, např. zinku, ale H13 je preferován pro náročnější práce za tepla.
• Interní kvalita: U velkých nebo kritických nástrojů je vnitřní čistota oceli zásadní. H13 se často vyrábí pomocí elektrostruskového přetavování (ESR) nebo podobných procesů, které poskytují vyšší čistotu a jednotnost ve srovnání s konvenčně tavenými ocelmi. To zvyšuje výkon, zejména odolnost proti tepelné únavě.

Výběr

• Vyberte P20, pokud: Potřebujete cenově výhodnou, snadno obrobitelnou ocel pro plastové formy nebo nízkoteplotní tlakové lití, dodávanou pro pohodlí předkalenou, vhodnou pro mezisérie. Nauhličování je možností pro zvýšení odolnosti povrchu proti opotřebení.
• Vyberte H13, pokud: Vaše aplikace zahrnuje vysoké provozní teploty, vyžaduje vynikající odolnost proti opotřebení, vysokou tvrdost do červena, maximální rozměrovou stabilitu během tepelného zpracování, odolnost vůči tepelné kontrole nebo vysoké úrovně tvrdosti (nad 50 HRC) pro náročné formy nebo nástroje pro práci za tepla. Jeho vyšší obsah slitin (Cr, Mo, V) poskytuje v těchto podmínkách vynikající výkon, což často ospravedlňuje použití čističe ESR/VAR třídy pro kritické aplikace.

Pochopení těchto rozdílů vám pomůže zajistit výběr optimální nástrojové oceli pro vaše specifické potřeby. Máte-li další dotazy nebo požadujete-li specifické třídy, jako je P20 nebo H13, neváhejte nás kontaktovat na adrese sales@aobosteel.com. Máme zkušenosti, které vám pomohou se správným výběrem.