H10 Lastnosti in uporaba orodnega jekla za vroče delo

Orodno jeklo H10 je specializiran material, zasnovan za zahtevna vroča delovna okolja. Z našimi bogatimi izkušnjami z orodnim jeklom nudimo te informacije, da vam pomagamo ugotoviti, ali je H10 pravi za vaše potrebe.

1. Kemična sestava orodnega jekla H10

Učinkovitost H10 se pripisuje njegovi skrbno nadzorovani kemični sestavi. Tipični masni odstotki so:

• Ogljik (C): 0.35-0.45%
• Mangan (Mn): 0.20-0.70%
• Silicij (Si): 0.80-1.25%
• Krom (Cr): 3.00-3.75%
• molibden (Mo): 2.00-3.00%
• vanadij (V): 0.25-0.75%
• Fosfor (P): 0,030% maks
• Žveplo (S): 0,030% maks
• Nikelj + baker (Ni+Cu): 0,75% maks

2. Lastnosti orodnega jekla H10

Jeklo H10 zagotavlja kombinacijo lastnosti, bistvenih za orodja za vroče delo:

• Toplotna odpornost: Odlična odpornost proti mehčanju pri povišanih temperaturah, ključnega pomena za ohranjanje celovitosti orodja med delovanjem.
• Vroča trdota: Ohranja visoko raven trdote tudi pri visokih delovnih temperaturah. Tipična delovna trdota je 45–50 HRC, kaljena trdota pa doseže 56–59 HRC.
• Žilavost: Dobra žilavost pri normalni delovni trdoti, ki jo pripisujejo nižji vsebnosti ogljika in zlitin v primerjavi z nekaterimi drugimi vrstami.
• Odpornost na toplotno utrujenost: Prenaša ponavljajoče se cikle ogrevanja in hlajenja.
• Odpornost proti obrabi: Dobra odpornost proti obrabi, zlasti erozivni obrabi pri visokih temperaturah, povečana z vsebnostjo vanadija.
• Toplotna prevodnost: Ima relativno visoko toplotno prevodnost (približno 32 W/m·K) zaradi vsebnosti kroma ~3% v primerjavi s ~26 W/m·K za kromova jekla 5%, kot je H11/H13. To pomaga pri odvajanju toplote.
• Kaljivost: Visoka kaljivost omogoča zračno hlajenje (zračno kaljenje) za doseganje prekaljenosti, tudi v velikih odsekih.

3. Toplotna obdelava orodnega jekla H10

Pravilno toplotna obdelava je bistveno za optimizacijo delovanja H10. Postopek nadzira mikrostrukturo jekla za doseganje želenih mehanskih lastnosti.

3.1 Žarjenje

Žarjenje zmehča jeklo, razbremeni napetost in pripravi mikrostrukturo za utrjevanje.

1. Ogrevanje: Jeklo segrejte na 845–900 °C (1550–1650 °F).
2. Namakanje: Poskrbite za enakomerno temperaturo v celotnem materialu.
3. Hlajenje: Počasno hlajenje z nadzorovano hitrostjo 22 °C/h (40 °F/h).
4. rezultat: Ciljna žarjena trdota 192–229 HB.
5. Zaščita: Zaradi vsebnosti molibdena ščiti H10 pred razogljičenjem med žarjenjem.

3.2 Utrjevanje

Kaljenje vključuje preoblikovanje strukture jekla, da se doseže visoka trdota.

1. Predgretje: Enakomerno segrejte na 815 °C (1500 °F).
2. Avsteniziranje: Hitro segrejte na temperaturno območje strjevanja 1010–1040 °C (1850–1900 °F).
3. Namakanje: Zadržimo pri temperaturi avstenitizacije 15 do 40 minut, da omogočimo fazno transformacijo in raztapljanje karbida.
4. Kaljenje: Priporočena metoda je dušenje z zrakom (A). Zračno utrjevanje omogoča preskočno utrjevanje, tudi v večjih odsekih. Hitro zračno hlajenje spremeni avstenit v trdo, martenzitno jeklo.
5. rezultat: Tipična trdota po kaljenju je 56–59 HRC.

3.3 Kaljenje

Kaljenje je ključnega pomena po kaljenju za izboljšanje žilavosti in stabilnosti.

1. Postopek: Ponovno segrejte kaljeno jeklo na določeno temperaturo pod območjem transformacije, ga držite in nato ohladite.
2. Namen: Razbremenite notranje napetosti, povečajte žilavost in duktilnost ter stabilizirajte mikrostrukturo za pogoje uporabe.
3. Temperatura: Jekla za vročo obdelavo, kot je H10, zahtevajo visokotemperaturno popuščanje, da se zagotovi stabilnost med delovanjem pri visokih temperaturah. H10 izkazuje vrhunsko odpornost na mehčanje nad 540 °C (1000 °F) v primerjavi s H11 in učinkovito ohranja lastnosti pri delovnih temperaturah.

4. H10 aplikacije orodnega jekla

Profil lastnosti H10 omogoča, da je primeren za različne zahtevne aplikacije pri vročih delih:

• Tlačno litje: Matrice za ulivanje lahkih kovin in bakra, zlasti komponent, ki so izpostavljene visokim toplotnim obremenitvam.
• Kovanje: Stiskalnice za kovanje, kjer dolgotrajen stik ustvarja znatno toploto.
• Ekstrudiranje: Trni za postopke vročega iztiskanja.
• Splošno vroče delo: Orodje, ki zahteva dobro odpornost na toplotno preverjanje in odpornost proti mehčanju pri visokih temperaturah.

V primerjavi z razredi, kot sta H14/H19, nudi H10 boljšo duktilnost. Medtem ko njegova nižja vsebnost kroma nekoliko zmanjša kaljivost v primerjavi z H11 in Orodno jeklo H13, visoka vsebnost molibdena v veliki meri kompenzira. Njegova višja toplotna prevodnost ostaja ključna prednost pri nekaterih aplikacijah.