A H11 szerszámacél léghűtéses edzésű acél. melegalakító szerszámacélKiváló szívóssággal, hőszilárdsággal, kifáradási teljesítménnyel és kopásállósággal rendelkezik közepes hőmérsékleten. Ezenkívül edzett állapotban is megtart bizonyos szívósságot, és erős ellenállást mutat a hőfáradással szemben. Alacsonyabb ausztenitesítési hőmérsékleten történő levegőn történő edzés esetén minimális hőkezelési deformációt mutat, és alacsony a hajlama az oxidbőr képződésére. A H11 szerszámacél hatékonyan ellenáll az olvadt alumínium korróziójának, így népszerű választás alumínium öntőformák, melegen extrudáló szerszámok, sajtoló- és kovácsöntőformák, valamint műanyag formák gyártásához.

Ennek az acélnak a megnevezése az amerikai ASTM A681 rendszerben H11. Hasonlóképpen, más nemzeti szabványok is hasonló megnevezéseket használnak, mint például az ISO X37CrMoV5-1, a Japán/JIS SKD6, az USA/UNS T20811, a Németország/DIN X38CrMoV5-1, a Németország/W-Nr. 1.2343, a Cseh Köztársaság (CSN) 19552 és a Kína/Nagy-Britannia. 4Cr5MoSiV.

1. Alkalmazások

• Présöntő szerszámok
• Kovácsoló szerszámok
• Extrudáló szerszámok
• Forró nyírópengék:
• Repülőgépipari alkatrészek

2. Kémiai összetétel¹

C	Mn	Si	Kr	Mo	V.
0,33 – 0,43%	0,20 – 0,60%	0,80 – 1,25%	4,75 – 5,50%	1.10 – 1.60%	0,30 – 0,60%

H11 szerszámacél-egyenértékű minőségek és összetételek

Osztályzatok	C	Si	Mn	P	S	Kr	Mo	V.
DIN 1.2343	0.33 – 0.43%	0.80 – 1.25%	0.20 – 0.60%	≤ 0,030%	≤ 0,030%	4.75 – 5.50%	1.10 – 1.60%	0.30 – 0.60%
JIS SKD6	0.32 – 0.42%	0.80 – 1.20%	0.20 – 0.50%	≤ 0,030%	≤ 0,030%	4.50 – 5.50%	1.00 – 1.50%	0.30 – 0.60%
GB 4Cr5MoSiV	0.33 – 0.43%	0.80 – 1.20%	0.20 – 0.50%	≤ 0,030%	≤ 0,030%	4.75 – 5.50%	1.10 – 1.60%	0.30 – 0.60%

3. Tulajdonságok²

A H11 szerszámacél kivételes kombinációjával rendelkezik az elérhető keménység, a vörös keménység (meleg keménység), a szívósság és a kopásállóság terén.

• Erő: It can be heat-treated to yield strengths of 0.2% well above 1380 MPa (200 ksi) és a szakítószilárdság meghaladja 2070 MPa (300 ksi). 
• KeménységA normál üzemi keménység jellemzően 40 és 55 HRC között mozog. Olyan alkalmazásokhoz, mint az alumínium présöntés, a 47 HRC keménység előnyös. Présöntésnél a H11 szerszámok 42–52 HRC-re, a betétek és magok 46–52 HRC-re, a dugattyúk 46–50 HRC-re, a szánok 46–52 HRC-re, a sörétes hüvelyek 44–48 HRC-re, a fúvókák pedig 32–42 HRC-re edzhetők. Melegkovácsoló lyukasztókhoz és szerszámokhoz a keménység jellemzően 44–48 HRC között mozog. A meleghengerlő hengerművek hengerei (rövid sorozatokhoz és alacsony hőmérsékletekhez) 40–48 HRC keménységű H11-et használnak. A melegen sajtoló szerszámok jellemzően 48–52 HRC keménységűek.
• Meleg keménység/Vörös keménység: Jó hőállóság, magas hőmérsékleten is megőrzi a nagy keménységet és szilárdságot. 540 °C (1000 °F) folyamatos hőmérsékletnek való kitettség során sem lágyul. Bár melegkeménysége alacsonyabb, mint néhány más melegalakítható acélé, például a H19 vagy a H21, magasabb hőmérsékleten is jobban megőrzi keménységét, mint más közepesen ötvözött acélok. A melegkeménység/vöröskeménység nagyon fontos tulajdonság a melegalakítható szerszámacélok esetében.
• Szívósság és alakíthatóság: Jó képlékenység és ütésállóság. Jobban ellenáll a ridegtörésnek, mint a magasabb ötvözőtartalmú acélok, mint például a H14, H19 és H21. Az elektrosalak-újraolvasztás (ESR) vagy a vákuumív-újraolvasztás (VAR) jelentősen javíthatja a képlékenységet és a szívósságot.
• FáradásállóságEz az anyag nagyfokú kifáradási ellenállást és hőstabilitást biztosít 75–540 °C (167–1000 °F) hőmérsékleti tartományban. A H11 acélnak jobb a kifáradási szilárdsága, mint a 4340-es acélnak, amely ugyanolyan nagy intenzitású hőkezelésen esett át.
• KopásállóságKopásállósága alacsonyabb, mint a H13-é.
• Hegeszthetőség: Könnyen hegeszthető, még vastagabb szakaszokban is. 
• Megmunkálhatóság: Jó megmunkálhatóság, körülbelül 70% szilárdságú, egy szabványos 1% szénacélra vonatkoztatva.
• Termikus tulajdonságokViszonylag alacsony hőtágulási együtthatóval és 26 W/m·K hővezető képességgel rendelkezik.
• KorrózióállóságÁtlagon felüli ellenállás az oxidációval és a korrózióval szemben.
• HőellenállásJó ellenállás a hőfáradással vagy hő okozta repedéssel szemben.

4. H11 szerszámacél hőkezelése

Pontos H11 szerszámacél hőkezelése kulcsfontosságú az optimális teljesítmény eléréséhez 5% krómozott melegalakító szerszámacélként és ultranagy szilárdságú acélként, hasonlóan a H11 Modified és a H13 anyagokhoz. Ez az eljárás a mikroszerkezetet az igényes gyári szerszámozáshoz hangolja. 

4.1 Kovácsolás

This steel is easily forged, with a suitable forging temperature range of 1120 to 1150°C (2050 to 2100°F). We recommend preheating the billet to 790 to 815°C (1450 to 1500°F), then uniformly heating it to the forging temperature. The forging temperature must NOT be lower than 925°C (1700°F). If the temperature drops near this level, it must be reheated before continuing the forging process.

4.2 Ausztenitesítés (edzés)

Austenitizing, the primary hardening step, involves heating to transform its structure into austenite. This allows uniform conversion and dissolution of alloying elements and carbides.

• Előmelegítés: A hősokk és a repedések minimalizálása érdekében, különösen ennél a magas ötvözettartalmú anyagnál, ajánlott a H11-et 760-815 °C-ra (1400-1500 °F) előmelegíteni ausztenitesítés előtt.
• Ausztenitesítési hőmérsékletek és áztatási idők: Az ausztenitesítési hőmérséklet 995–1025 °C (1825–1875 °F). Az áztatási idő 20 perc + 5 perc 25 mm (1 hüvelyk) vastagságonként.

Az ausztenitesítési hőmérsékleten tartás biztosítja az egyenletes átalakulást és oldódást.

4.3 Kioltás

Ausztenitesítés után a H11 acélt gyorsan edzik, kemény martenzitessé. A H11 egy levegőn edzhető acél, amely nagy szakaszokon keresztül egyenletes edzést biztosít minimális maradékfeszültséggel és méretváltozással. A H11 szerszámacél esetében a levegőhűtés a standard és előnyben részesített módszer. Míg a levegőhűtés a standard, a 995 °C-ról (1825 °F) történő olajos edzés egy lehetséges alternatíva. A H11 és más melegalakító szerszámacéloknak... soha ne oltsd el vízzel, mivel ez repedésekhez vezethet.

4.4 Edzés

Edzés után a H11 szerszámacél alacsonyabb hőmérsékletre történő újramelegítéssel történő megeresztése kulcsfontosságú a szívósság javítása, a feszültségmentesítés és a tulajdonságok stabilizálása szempontjából. A H11 acél egy másodlagosan edzhető acél. A legjobb teljesítményét 510°C (950°F) feletti hőmérsékleten éri el. Az optimális szívósság elérése és a szerszám élettartamának meghosszabbítása érdekében több megeresztési kezelést javasolunk. Az egyes megeresztési ciklusok között hagyja az alkatrészeket szobahőmérsékletre hűlni a maradék ausztenit minimalizálása érdekében. 

H11 acél keménységi és megeresztési hőmérsékleti táblázata

Edzési hőmérséklet	Rockwell C.
Ahogy eloltották	56
700°F/370°C	54
800°F/425°C	55
900°F/480°C	57
540°C	56
595°C / 1100°F	46
650°C	36

4.5 Lágyítás 

The annealing temperature ranges from 845 to 900°C (1550-1650°F). The cooling rate is 22-40°C/h (40-75°F/h). The hardness after annealing is 192-229 HB.

4.6 Egyéb fontos H11 hőkezelési szempontok

• Normalizálás: Ez a folyamat általában nem ajánlott H11 vagy H13 szerszámacélokhoz a repedésveszély magassága miatt, különösen felületi dekarbonizáció esetén.
• Stresszoldás: After H11 has undergone processing, such as grinding, welding, or EDM (electrical discharge machining), we strongly recommend that it undergo stress relief treatment at 650°C. This treatment should be carried out at a temperature 14–28°C (25–50°F) lower than the previous tempering temperature. After stress relief, cool slowly at a maximum rate of 300°C/h to prevent the formation of new stresses.
• Kriogén kezelés: Sub-zero treatment (e.g., -73°C / -100°F) can reduce retained austenite; however, H11’s high tempering temperatures usually make it unnecessary to achieve the maximum secondary hardening response.
• Felületvédelem: A felületek oxidációtól és dekarbonizációtól való védelme létfontosságú a magas hőmérsékletű kezelések, például az ausztenitesítés és a lágyítás során. Ezt gyakran szabályozott atmoszférával, vákuumkemencékkel vagy sófürdőkkel érik el.

5. Szállítási formák és méretek

Az általunk forgalmazott H11 szerszámacél különféle formákban kapható, beleértve a köracélokat, lemezeket, bádogokat, laposrudakat, négyszögletes rudakat és tömböket. A laposrúd méretei: szélesség 20–600 mm × vastagság 20–400 mm × hosszúság 1000–5500 mm. A köracél méretei 20–400 mm átmérő × 1000–5500 mm hosszúság. A tömb méreteit a laposrúd vágásával kapjuk meg.

Kisebb méretekhez, például 70 mm-nél kisebb átmérőjű köracélokhoz melegen hengerelt eljárást alkalmazunk. 70 mm-nél nagyobb méretekhez kovácsolt termékeket kínálunk.

UT vizsgálat: 1921-84 szept. D/d, E/e. 

Felületkezelés: eredeti fekete, hámozott, megmunkált/esztergált, polírozott, csiszolt vagy mart felületkezelés.

Készlet állapota: Nem tartunk raktáron H11 szerszámacélt. A gyártást vevői megrendelések alapján szervezzük.

Szállítási idő: Az elektromos ívkemencés (EAF) anyagok szállítási ideje 30-45 nap. Az ESR anyagok szállítási ideje körülbelül 60 nap.

1. Bringas, JE (szerk.). (2004). Összehasonlító Világacél Szabványok Kézikönyve (3. kiadás, 434. o.). ASTM International. ↩︎
2. Murray, GT (szerk.). (1997). Anyagválasztási kézikönyv mérnöki alkalmazásokhozCRC Sajtó. ↩︎

GYIK