H13 TAKIM ÇELİĞİ | 1.2344 | SKD61

Aobo Steel-Güvenilir Küresel Takım Çelik Tedarikçisi

Şimdi Soruşturma Gönderin

H13 takım çeliği, hava sertleştirmeli sıcak iş takım çeliğidir ve tüm sıcak iş takım çelikleri arasında en yaygın kullanılan çeliklerden biridir. Benzer şekilde D2 takım çeliği Soğuk iş takım çelikleri için bir kıyaslama ölçütü olarak H13, sıcak iş takım çelikleri için bir kıyaslama ölçütüdür. H11 takım çeliğiBu çelik türü daha yüksek termal mukavemet ve sertliğe sahiptir. Hava ile sertleştirilebilir, bu nedenle iyi performans gösterir. söndürme Deformasyon ve kalıntı gerilime dayanıklıdır ve yüzey oksidasyonu olasılığı daha düşüktür. Ayrıca, ikincil sertleşme sağlayabilir, mükemmel termal stabiliteye sahiptir ve alüminyum alaşımlı erimiş metalin neden olduğu korozyona etkili bir şekilde direnç gösterebilir.

Üreticiler bu çelik sınıfını sıcak ekstrüzyon kalıpları ve mandrelleri, çekiçli dövme kalıpları ve dövme kalıpları üretmek için yaygın olarak kullanırlar. Ayrıca hassas dövme makinelerinde ve alüminyum, bakır ve alaşımları için döküm kalıplarında ek parçalar için yaygın olarak kullanılır.

ABD ASTM A681 sistemindeki tanımlama H13, Amerikan AISI sistemindeki tanımlama ise AISI H13 çeliğidir. Benzer şekilde, diğer ulusal standartlar da ISO 40CrMoV5, Japonya/JIS SKD61, ABD/UNS T20813, Almanya/DIN X40CrMoV5-1, Almanya/W-Nr. 1.2344 ve Çek Cumhuriyeti (CSN) 19554, BS (BH13), SS (2242), ANFOR (Z40CDV5), UNI (X35CrMoV05KU / X40CrMoV511KU) ve Çin GB/T 1299 (4Cr5MoSiV1)

1. Uygulamalar

• Sıcak İş Takımları: Özellikle kalıpların su veya diğer yıkama ortamlarıyla soğutulması gerektiğinde, çoğu sıcak işleme operasyonu için birincil tercihtir.
• Pres Döküm Kalıpları: H13 material is particularly suitable for die casting zinc, aluminum, and magnesium alloys, such as push rods, ejector pins, core pins, slides, nozzles, and sprues. H13 material blocks purified by electroslag remelting (ESR) are suitable for plastic molds that require a high surface finish, such as automotive lens molds, due to their higher purity and uniformity.
• Sıcak Dövme Kalıpları ve Zımbaları
• Sıcak Ekstrüzyon Kalıpları: Alüminyum ve magnezyum gibi hafif metallerin sıcak ekstrüzyonu, ayrıca mandrel, zımba ve kalıplar için.
• Plastik Enjeksiyon Kalıpları: Özellikle boşlukların işlenmesinde en yaygın uygulamadır.
• Kırkma Bıçakları: Sıcak kesme uygulamaları.
• Sürtünme Karıştırma Kaynağı (FSW) Aletleri¹:FSW takımları, özellikle alüminyum levhaların kaynaklanmasında, performansın artırılması için sıklıkla TiN ile kaplanır.
• Yapısal Bileşenler: H13 çeliği yüksek mukavemete sahip olup yüksek sıcaklıklarda sertliğini koruyabildiğinden uçak iniş takımları, tutma kancaları ve havacılık sektöründe roket mermileri gibi yüksek strese maruz kalan yapısal bileşenlerde kullanılır.

 2. H13 Çelik Bileşimi²

H13 takım çeliği eşdeğer sınıflarının bileşimi

3. H13 takım çeliği özellikleri

H13 kalıp çeliği, dünya çapında yaygın olarak kullanılan bir sıcak iş takım çeliğidir. Yüksek mukavemet, yüksek tokluk, yüksek sertleştirilebilirlik ve termal çatlamaya karşı direnç ile karakterize edilir. Özellikle yüksek sıcaklıklarda mukavemetini ve sertliğini koruyabilir. Ayrıca, mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere ve yüksek temperleme kararlılığına sahiptir.

3.1 Mekanik Özellikler

Belirli özellikler büyük ölçüde temperleme sıcaklığına bağlıdır. Tipik uzunlamasına mekanik özellikler şunlardır: 1025 °C'den (1875 °F) itibaren hava soğutmalı ve temperlenmiş:

Ana Mekanik Özellikler (Oda Sıcaklığında Tipik Değerler, Çift Temperleme 2h + 2h)

3.2 Fiziksel özellikler

3.3 Diğer Önemli Özellikler:

• Aşınma Direnci: Mükemmel aşınma direnci. Aşınma direncini daha da artırmak için nitrürlenebilir, bu da yüzey sertliğini 1000 HV'nin (>70 HRC) üzerine çıkarabilir.
• Dayanıklılık ve Darbe Dayanımı: Mükemmel darbe dayanımı ve iyi süneklik.
• Isı Kontrol Direnci: Isıl çatlamalara karşı mükemmel direnç gösterir ve bu özelliği çentiksiz darbe tokluğu ve sertliğinden etkilenir.
• Yorgunluk Direnci: İyi yorulma direncine sahiptir ve bu bakımdan bu çelik, 4340 alaşımlı çelik.
• Boyutsal Kararlılık: Bu çelik hava ile söndürüldüğünde hacmi genellikle yaklaşık 0,001 inç/inç (0,001 mm/mm) oranında genişler.
• İşlenebilirlik: Karbon içeriği 1% olan karbon çeliğinin işlenebilirlik derecesi 100 olarak ayarlanırsa, H13 uygun şekilde tavlandığında işlenebilirlik derecesi 70 olur.

H13 takım çeliğiyle ilgileniyor musunuz? Bizimle iletişime geçmek için aşağıdaki formu doldurun, 12 saat içinde size geri dönüş yapacağız!

4. Isıl İşlem

The H13 çelik ısıl işlemi İstenilen özelliklerin elde edilmesi için birkaç kritik adım vardır:

4.1 Dövme ve Dövme Sonrası Soğutma

Dövmesi kolaydır ve genellikle 10 ila 20 derece arasındaki sıcaklıklarda dövülür. 1120 ve 1150°C (2050 ila 2100°F)Dövmeden önce çeliği önceden ısıtmanızı öneririz. 790 ila 815°C (1450 ila 1500°F)Daha sonra eşit olarak gerekli dövme sıcaklığına ısıtılır.

Dövme sırasında malzeme sıcaklığının altına düşmemesi gerekir. 925°C (1700°F)Eğer bu sıcaklığın altına düşmek üzereyse, gerekli dövme sıcaklığına kadar tekrar ısıtılması gerekir.

Bu malzeme, gerilim çatlağını önlemek için yavaşça soğutulması gereken bir hava sertleştirme çeliğidir. Dövme işleminden sonra, malzeme bir fırına yerleştirilmelidir. 790°C (1450°F) ve sıcaklık eşitleninceye kadar tutulur; sonra yavaşça soğutulur.

4.2 Tavlama (Küreselleştirme Tavlaması)

Önceki adımın ardından H13 malzemesine, stresi ortadan kaldırmayı, tokluk ve sünekliği artırmayı ve gerekli mikro yapıyı oluşturmayı amaçlayan küreselleştirme tavlaması uygulanmalıdır.

Tavlama işleminin özel ayrıntıları şu şekildedir: çeliği 871°C'ye (1600°F) ısıtın, her inç (25,4 mm) kalınlık için 1 saat tutun, sonra saatte 14°C (25°F) hızla 482°C'ye (900°F) kadar soğutun, ardından oda sıcaklığına kadar hava ile soğutun.

4.3 Normalleştirme (Genellikle Önerilmez)

Çatlama riski nedeniyle, özellikle kontrollü atmosfer fırını yüzey dekarbürizasyonunu engellemediğinde, H13 için normalizasyon işlemini genellikle önermiyoruz. Ancak, bu normalizasyon işlemi yine de malzemenin homojenliğini artırabilir. Bu adım, küreselleştirme tavlamasından hemen sonra gerçekleştirilmelidir.
Belirli adımlar şu şekildedir: yaklaşık 790 °C'ye (1450 °F) kadar önceden ısıtın, yavaşça ve eşit şekilde 1040 ila 1065 °C'ye (1900 ila 1950 °F) kadar ısıtın, her 25 mm (1 inç) kalınlık için 1 saat tutun ve ardından havayla soğutun.

4.4 Sertleştirme (Austenitleme ve Söndürme)

Sertleşme sıcaklığı yaklaşık 1030 °C (1885 °F)Diğer kaynaklar 1010-1040 °C (1850-1900 °F) veya özellikle 1025 °C (1875 °F) aralığını önermektedir.

H13 hava sertleştirmeli bir çeliktir ve ön ısıtma işlemi yapılmasını öneriyoruz. Amaç kristalin yapıyı stabilize etmek, sertliği azaltmak, sünekliği artırmak, işlenebilirliği iyileştirmek, homojen tane yapısını desteklemek ve bozulmayı/çatlamayı en aza indirmektir. Ön ısıtma sıcaklığı 815 °C (1500 °F)1” (25 mm) küp için, fırını ıslatma adımına ayarlamadan önce 650 °C'ye (1200 °F) önceden ısıtılmalı ve 10 ila 15 dakika bekletilmelidir. Hassas parçalar için ek bir ön ısıtma gerekebilir.

Ön ısıtmadan sonra fırın sıcaklığını ostenitleme sıcaklığına yükseltin. 1010 °C (1850 °F)Daha sonra ıslatma işlemi başlar ve ıslatma süresi, malzeme sıcaklığının fırın sıcaklığına eşit olduğu andan itibaren hesaplanır. Ayrıntılı bilgiler aşağıdaki gibidir: 25 mm'den (1 inç) daha kalın parçalar için ıslatma süresi, genellikle en küçük kesitin her inç'i için yarım saattir. Daha küçük parçalar için belirli ıslatma süreleri verilmiştir: 10-15 dakika için 3,175 mm (1/8 inç), 15 dakika için 6,350 mm (1/4 inç), 20 dakika için 12,70 mm (1/2 inç), 25-30 dakika için 19,05 mm (3/4 inç) ve 30 dakika için 25 mm (1 inç).

Hava söndürme, artık gerilimi en aza indirebilir ve termal şoku azaltabilir. Hava söndürme, H13 için en yaygın yöntem olsa da, pratikte yağ söndürme de kullanılır, ancak bu iç gerilimleri artırır. Söndürmeden sonraki sertlik 52-54 HRC'dir. Malzemenin söndürme döngüsü sırasında, çatlamayı önlemek için bir sonraki temperleme adımı 66°C/150°F'den düşük olmayan bir sıcaklıkta hemen gerçekleştirilmelidir.

4.5 Temperleme

Amaç, kırılganlığı azaltmak, martenziti daha kararlı bir mikro yapıya dönüştürmek, tokluğu artırmak, sertliği korurken gerilimleri hafifletmektir.

Optimum tokluk elde etmek ve takım ömrünü uzatmak için H13'ü iki hatta üç kez tavlamanızı öneririz. İlk tavlama sıcaklığı 565°C (1050°F), ikinci temperleme sıcaklığı 550°C (1025°F), her döngüde her inç (25 mm) kalınlık için 2 saat dayanır.

Temperleme işleminden sonra sertlik, temperleme sıcaklığına göre değişir. Örneğin, su verilmiş H13'ün sertliği 52-54 HRC'dir. 204°C'de (400°F) temperleme 51-53 HRC, 538°C'de (1000°F) temperleme 47-48 HRC ve 621°C'de (1150°F) temperleme 36-38 HRC'ye ulaşabilir. Tipik temperleme sıcaklıkları 540-620°C (1000-1150°F) arasında değişerek, malzemeyi yüksek sıcaklık uygulamaları için en uygun hale getiren kararlı bir mikro yapı oluşturur.

Önemli olan şudur: H13'ü yaklaşık 500°C'de (930°F) temperlemekten kaçınınÇünkü bu sıcaklık en düşük tokluğu sağlar.

5. Kaynak

H13 çeliği, özellikle kalıplar, aletler ve kalıplardaki onarım uygulamaları için kolayca kaynaklanabilir. Gaz Tungsten Ark Kaynağı (GTAW veya TIG), H13 kalıplar, aletler ve kalıplar için en uygun kaynak işlemidir ve ayrıca bir inert gaz işlemi veya kaplanmış elektrotlar kullanılarak da gerçekleştirilebilir. Kaynak yaparken, önerilen minimum ark voltajı ve akımı kullanılmalı ve elektrot, ısı girişini en aza indirmek için düz bir çizgide yavaşça hareket ettirilmelidir. Cürufu sık sık temizleyin ve kaynaklar hala sıcakken (370°C veya 700°F'nin üzerinde) kaynaklayın; asla soğuk bir kaynağı kaynaklamayın.

1. Ön ısıtma. H13 çeliği kaynaklamadan önce ön ısıtma şarttır, çünkü soğuk kaynak kolayca çatlamaya neden olabilir. Ön ısıtma sıcaklığı 110°C (230°F) ile 375°C (707°F) arasında olmalıdır.
2. Dolgu Teli. H13 dolgu teli tercih edilir. Şantiyede H13 dolgu teli bulunmuyorsa, özellikle termal ve soğuk işleme takımları için tasarlanmış, genel amaçlı, orta sertlikte bir takım çeliği dolgu teli kullanılabilir.
3. Koruyucu Gaz. Argon, H13 TIG kaynağı için standart kaynak gazıdır ve kaynak dikişini kirlenmeye karşı korur. Patlama riski olmadığında, hidrojen, kaynağın alt tarafı için koruyucu gaz olarak kullanılabilir.
4. H13 Takım Çeliği için Kaynak Sonrası İşlem. Kaynak işleminden sonra, H13 kaynaklı parçalar (özellikle kalın duvarlı kaynaklı parçalar), ön ısıtma sıcaklığında bir fırında veya bir yalıtım ortamı (fırın cürufu, kireç, mika veya diatomlu toprak gibi) kullanılarak yavaşça soğutulmalıdır. Yavaş soğutmanın ardından, kaynak tamamen küreselleştirme tavlamasına tabi tutulmalıdır.

6. H13 Çelik Avantajları ve Dezavantajları

6.1 Avantajları

• Mükemmel Dayanıklılık ve Darbe Dayanımı
• Yüksek Aşınma DirenciH13'ün nispeten yüksek vanadyum içeriği, aşınmaya karşı oldukça dirençli olmasını sağlar. Bunun nedeni, vanadyumun aşınma direncini önemli ölçüde artıran çok sert ve kararlı karbürlerin (V8C7, MC tipi gibi) oluşumunu desteklemesidir. Nitrürleme işlemi, H13'ün aşınma direncini daha da artırabilir.
• Mükemmel Sıcak Sertlik, Tavlama Direnci ve Termal Kararlılık
• Yüksek Sertleştirilebilirlik ve Boyutsal Kararlılık
• Isıl Zorlanmaya (Termal Yorgunluğa) Karşı İyi Direnç
• Kaynaklanabilirlik ve İşlenebilirlik. H13 kolayca kaynaklanabilir ve uygun tavlama işleminden sonra iyi işlenebilirliğe sahiptir

6.2 Dezavantajları

• Yüksek maliyetli. H13 takım çeliği genellikle yüksek maliyetiyle sınırlıdır. Alaşım elementlerinin yüksek içeriği bu maliyete katkıda bulunur. Elbette bu yalnızca göreceli bir dezavantajdır. Çin'deki müşterilerimiz, çoğunlukla alüminyum profiller için ayda 2.000 tonu aşan çok yüksek bir H13 çeliği talebine sahiptir.
• Üretim ve İşleme Zorlukları. Üretim sırasında H13 için ısıl işlem süreci nispeten karmaşık olabilir ve bu da esas olarak üreticiler için bir zorluktur. Ayrıca, işlenebilirliği düşük alaşımlı malzemelere kıyasla daha zordur. Makalenin önceki bölümlerinde de belirtildiği gibi, H13'ün iyi işlenebilirliği avantajlarından biridir, bu nedenle hem avantajlar hem de dezavantajlar görecelidir.
• Dayanıklılık ve Kırılganlık Sorunları. Özellikle büyük kesitli malzemelerde, ön-austenit tane sınırları boyunca karbürlerin çökelmesinin çatlak yayılımı için yollar oluşturarak tokluğu önemli ölçüde azaltabildiği söndürme gevrekleşmesine karşı oldukça hassastır.
• Çatlama ve bozulmaya karşı hassastır. Uygunsuz söndürme işlemleri, yetersiz tavlama süresi veya düşük tavlama sıcaklıkları, çatlama ve deformasyon riskini artırabilir.
• Sınırlı Yüksek Sıcaklık Performansı. H13 sıcak iş çeliği olmasına rağmen 650°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda mukavemeti azalmaktadır.

7. Diğer çeliklerle karşılaştırın

7.1 D2 takım çeliğine kıyasla

H13 çeliği, yumuşamaya, termal yorgunluğa ve darbeye karşı mükemmel direnç gösterdiği yüksek sıcaklık koşullarında kullanılır. Ancak soğuk işlenmiş çeliğe kıyasla daha düşük aşınma direncine sahiptir. Öte yandan D2 çeliği, yüksek aşınma direnci ve mükemmel boyutsal kararlılık sunarak soğuk işleme uygulamalarında olağanüstü performans gösterir. Ancak H13 ile karşılaştırıldığında D2, yüksek sıcaklık koşullarında daha düşük tokluğa ve daha zayıf performansa sahiptir.

İşte temel farklılıklarını ve benzerliklerini vurgulayan yan yana bir karşılaştırma:

7.2 M2 takım çeliğine kıyasla

M2 takım çeliği Öncelikle yüksek hızlı kesme işlemlerinde kullanılır, mükemmel aşınma direnci ve termal sertliğe sahiptir.

8. Tedarik formları ve boyutları

Tedarik ettiğimiz H13 takım çeliği üç şekilde mevcuttur: düz çubuk, blok ve yuvarlak çubukDüz çubuğun boyutları şu şekilde değişmektedir: Genişlik 20–600 mm × kalınlık 20–400 mm × uzunluk 1.000–5.500 mm. Yuvarlak çubuğun boyutları 20–400 mm çapında × 1.000–5.500 mm uzunluğundadır. Blok ölçüleri düz çubukların kesilmesiyle elde edilir.

Çapı 70 mm'den küçük yuvarlak çubuklar gibi daha küçük boyutlar için sıcak haddeleme işlemini kullanırız. 70 mm'den büyük boyutlar için dövme ürünler sunuyoruz.

Ayrıca, müşteri gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmış ESR (Electroslag Remelting) sürecini de sunuyoruz. Avantajı daha iyi iç mikro yapıdır, ancak daha yüksek bir maliyetle gelir. Lütfen belirli gereksinimleriniz için bizimle iletişime geçin.

UT testi: Eylül 1921-84 D/d, E/e. 

Yüzey İşlemleri: Orijinal siyah, soyulmuş, işlenmiş/tornalanmış, cilalanmış, taşlanmış veya frezelenmiş yüzey kaplamaları.

Stok Durumu: H13 takım çeliği stoğumuz bulunmamaktadır. Üretimi müşteri siparişlerine göre düzenliyoruz.

Teslim süresi: Elektrik Ark Ocağı (EAF) malzemeleri 30-45 gündür. ESR malzemeleri yaklaşık 60 gündür. 

Müşterilerimizin çoğu maliyet etkinliğini göz önünde bulundururken ESR olmayan süreçleri tercih ediyor. Lütfen özel gereksinimlerinizi doğrudan bizimle görüşün.

1. Totten, GE ve MacKenzie, DS (Ed.). (2003). Alüminyum El Kitabı: 2. Cilt: Alaşım Üretimi ve Malzeme İmalatı (s. 581). ↩︎
2. Bringas, JE (Ed.). (2002). Karşılaştırmalı Dünya Çelik Standartları El Kitabı (2. basım, s. 434). ASTM International. ↩︎

SSS