THÉP CÔNG CỤ H11 | 1.2343 | skd6

AOBO STEEL - Nhà cung cấp thép công cụ toàn cầu đáng tin cậy

Thép công cụ H11 là thép tôi nguội bằng không khí thép công cụ làm việc nóng được biết đến với độ dẻo dai, độ bền nhiệt, hiệu suất chống mỏi và khả năng chống mài mòn tuyệt vời ở nhiệt độ trung bình. Ngoài ra, nó vẫn giữ được một số độ dẻo dai ở trạng thái tôi và thể hiện khả năng chống mỏi nhiệt mạnh mẽ. Khi tôi bằng không khí ở nhiệt độ austenit hóa thấp hơn, nó thể hiện biến dạng xử lý nhiệt tối thiểu và có xu hướng hình thành lớp oxit thấp.

Hơn nữa, nó có thể chống lại sự xói mòn của nhôm nóng chảy một cách hiệu quả. Do đó, thép công cụ H11 thường được sử dụng để sản xuất khuôn đúc nhôm, dụng cụ đùn nóng, khuôn rèn ép và khuôn nhựa.

Ký hiệu cho loại thép này là H11 trong hệ thống ASTM A681 của Hoa Kỳ. Tương tự như vậy, các tiêu chuẩn quốc gia khác sử dụng các ký hiệu tương đương, chẳng hạn như ISO X37CrMoV5-1, Nhật Bản/JIS SKD6, Hoa Kỳ/UNS T20811, Đức/DIN X38CrMoV5-1, Đức/W-Nr. 1.2343 và Cộng hòa Séc (CSN) 19552. 

1. Ứng dụng

Thép công cụ H11 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp mà dụng cụ phải chịu được cả nhiệt độ cao và ứng suất cơ học. Độ ổn định nhiệt, độ bền và khả năng chống mài mòn tuyệt vời của nó phù hợp với nhiều ứng dụng đòi hỏi khắt khe.

  • Khuôn đúc khuôn: H11 thường được sử dụng để đúc nhôm, kẽm và magie do có độ bền và độ ổn định nhiệt cao, đảm bảo độ bền trong điều kiện khắc nghiệt.
  • Khuôn rèn: Vì có khả năng chống uốn cong ở nhiệt độ cao nên H11 là lựa chọn ưu tiên cho khuôn rèn và dụng cụ tạo hình nóng, duy trì độ bền dưới áp lực lớn.
  • Dụng cụ đùn: Loại thép này lý tưởng cho khuôn đùn dùng trong chế biến kim loại và nhựa. Nó có khả năng chống mài mòn tuyệt vời và có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao.
  • Lưỡi cắt nóng: Nhờ khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn vượt trội, H11 hoàn hảo để sản xuất lưỡi dao cắt kim loại nóng hiệu quả và vẫn giữ được độ sắc bén.
  • Linh kiện hàng không vũ trụ: H11 cũng được sử dụng trong các bộ phận quan trọng của ngành hàng không vũ trụ như bánh đáp, nơi mà độ bền, khả năng chống mỏi và độ tin cậy là rất cần thiết.

2. Thành phần hóa học

Hiệu quả của thép công cụ H11 trong các ứng dụng nhiệt độ cao phần lớn được xác định bởi tỷ lệ phần trăm chính xác của các nguyên tố hợp kim chính:

Yếu tố

Biểu tượng

Phạm vi điển hình (Trọng lượng %)

Đặc điểm chính và giá trị đáng chú ý

Cacbon

C

0,33 – 0,43

Cần thiết cho độ cứng. Bạn thường thấy các phân tích trong khoảng 0,35% đến 0,38%. Một số thông số kỹ thuật thu hẹp phạm vi này xuống còn 0,35-0,42% hoặc 0,38-0,43%.

mangan

Mn

0,20 – 0,50

Góp phần vào độ bền và khả năng làm cứng. Các giá trị điển hình là khoảng 0,30%; phạm vi 0,25-0,50% cũng phổ biến.

Silic

Si

0,80 – 1,20

Hỗ trợ quá trình khử oxy và cải thiện độ bền. Giá trị điển hình là 1,00%. (Lưu ý: Có một biến thể Low-Si H11 với Si khoảng 0,3%).

Crom

Cr

4,75 – 5,50

Nguyên tố xác định cho H11, cung cấp độ bền nóng và khả năng chống oxy hóa. Thường được gọi là thép “5% Crom”. Điển hình: 5.00%.

Molipden

Tôi

1,10 – 1,60

Quan trọng để duy trì độ bền và độ cứng ở nhiệt độ cao (độ cứng nóng) và khả năng chống tôi. Điển hình: 1.30% hoặc 1.50%. (Một nguồn ghi chú 1.10-1.50%).

Vanadi

V

0,30 – 0,50

Tăng cường khả năng chống mài mòn, đặc biệt là ở nhiệt độ cao, bằng cách tạo thành cacbua cứng. Điển hình: 0,40% hoặc 0,50%. (Một số phân tích chuyên biệt có thể hiển thị V lên đến 0,90%-1,00%).

3. Tính chất của thép công cụ H11

Sự kết hợp độc đáo các tính chất của nó làm cho nó đặc biệt phù hợp cho nhiều ứng dụng gia công nóng và gia công cường độ cao đòi hỏi khắt khe.

Tính chất chính của thép công cụ H11

Chi tiết hiệu suất và lợi ích cho hoạt động nhà máy của bạn

Sức mạnh siêu cao

Sau khi xử lý nhiệt thích hợp, thép công cụ H11 đạt được độ bền đáng kể. Bạn thường có thể mong đợi độ bền kéo 0,2% lớn hơn 1380 MPa (200 ksi), với độ bền kéo cực đại có khả năng vượt quá 2070 MPa (300 ksi). Điều này rất quan trọng đối với các công cụ chịu ứng suất cực đại.

Độ cứng nóng và khả năng chịu nhiệt

H11 là thép tôi thứ cấp, có nghĩa là nó có khả năng giữ độ cứng và độ ổn định cấu trúc ở nhiệt độ sử dụng cao. Nó thường được tôi luyện ở nhiệt độ cao hơn đỉnh tôi thứ cấp (khoảng 510°C / 950°F) và chống lại sự mềm hóa mạnh mẽ ở nhiệt độ lên đến khoảng 540°C (1000°F). Nó có thể duy trì độ cứng khoảng 50 HRC ngay cả sau thời gian dài ở 500-550°C.

Độ cứng của không khí sâu

Một lợi thế đáng kể của thép công cụ H11 là khả năng làm cứng đồng đều qua các mặt cắt ngang lớn chỉ bằng cách làm mát bằng không khí. Đặc tính làm cứng bằng không khí này giảm thiểu ứng suất dư và biến dạng trong quá trình xử lý nhiệt, đảm bảo độ ổn định về kích thước cho các công cụ của bạn.

Độ bền tốt

Thép công cụ H11 cung cấp sự cân bằng đáng khen ngợi giữa độ bền va đập và độ bền tổng thể. So với một số loại thép hợp kim cao hơn thuộc dòng H, thép này có khả năng chống gãy giòn tốt hơn, điều này rất quan trọng đối với tuổi thọ và độ an toàn của dụng cụ.

Chống mài mòn

Loại thép này có khả năng chống mài mòn vốn có tốt, được tăng cường thêm bởi các nguyên tố như Vanadi, giúp chống mài mòn do rửa hoặc xói mòn. Đối với các ứng dụng đòi hỏi độ bền bề mặt vượt trội, khả năng chống mài mòn của H11 có thể được tăng cường đáng kể thông qua quá trình thấm nitơ bề mặt, thường đạt được mức độ cứng bề mặt trên 1000 HV.

Khả năng chống mỏi

Trong các ứng dụng liên quan đến tải tuần hoàn, thép công cụ H11 thể hiện khả năng chống nứt mỏi tốt. Tính chất này rất cần thiết cho các công cụ chịu ứng suất lặp đi lặp lại, góp phần kéo dài tuổi thọ hoạt động.

Dịch vụ nhiệt độ cao

H11 được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và tính ổn định nhất quán ở nhiệt độ cao, hoạt động đáng tin cậy ở nhiệt độ lên tới khoảng 540°C (1000°F).

Khả năng hàn

Về mặt thực tế, thép công cụ H11 được coi là dễ hàn, với điều kiện tuân thủ các quy trình gia nhiệt trước, kiểm soát nhiệt độ giữa các mối hàn và xử lý nhiệt sau hàn thích hợp để duy trì tính toàn vẹn của thép.

Khả năng gia công

Trong điều kiện ủ, thép công cụ H11 có khả năng gia công tốt, thường được đánh giá khoảng 70% của thép cacbon 1% tiêu chuẩn. Điều này cho phép định hình và chuẩn bị hiệu quả các công cụ của bạn trước khi xử lý nhiệt.

Chống ăn mòn và oxy hóa

H11 có khả năng chống ăn mòn và oxy hóa tốt hơn mức trung bình. Ví dụ, sự hiện diện của Silicon giúp cải thiện khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ lên đến 800°C (1475°F). Tuy nhiên, đối với dịch vụ nhiệt độ cao kéo dài, vẫn nên bảo vệ bề mặt thích hợp.

Tính chất nhiệt

Đặc tính nhiệt của thép công cụ H11 bao gồm độ dẫn nhiệt chấp nhận được và hệ số giãn nở nhiệt tương đối thấp. Những đặc tính này có lợi cho dụng cụ trải qua chu kỳ nhiệt đáng kể, giúp duy trì độ chính xác về kích thước và giảm mỏi nhiệt.

 

4. Xử lý nhiệt thép công cụ H11

Thép công cụ H11 chính xác xử lý nhiệt rất quan trọng để đạt được hiệu suất tối ưu của nó như thép khuôn đúc nóng crôm 5% và thép có độ bền cực cao, tương tự như H11 Modified và H13. Quy trình này điều chỉnh cấu trúc vi mô để gia công đòi hỏi khắt khe tại nhà máy. Hướng dẫn này trình bày chi tiết các hoạt động xử lý nhiệt chính cho H11, đảm bảo độ bền và hiệu quả tối đa.

4.1 Austenit hóa

Austenitizing, bước làm cứng chính đối với thép công cụ H11, bao gồm quá trình nung nóng để biến đổi cấu trúc của nó thành austenit. Điều này cho phép chuyển đổi và hòa tan đồng đều các nguyên tố hợp kim và cacbua.

  • Làm nóng trước: Nên làm nóng trước H11 ở nhiệt độ 760-815 °C (1400-1500 °F) trước khi austenit hóa để giảm thiểu sốc nhiệt và nứt, đặc biệt đối với vật liệu hợp kim cao này.

  • Nhiệt độ austenit hóa và thời gian giữ:

Loại thépPhạm vi nhiệt độ austenitizingNhiệt độ Austenitizing điển hình (để làm mát bằng không khí)Thời gian giữ khuyến nghị

H11

995 đến 1025 °C (1825 đến 1875 °F)

20 phút + 5 phút cho mỗi độ dày 25 mm (1 inch)

Phiên bản H11/H13

(Tương tự như H11)

Khoảng 1010 °C (1850 °F)

(Thực hiện theo hướng dẫn chung H11)

Duy trì ở nhiệt độ austenit hóa đảm bảo sự biến đổi và hòa tan đồng đều.

4.2 Làm nguội

Sau khi austenit hóa, thép H11 được làm nguội nhanh (tôi) để tạo thành martensit cứng.

  • Ưu điểm của phương pháp làm cứng bằng không khí: H11 là thép tôi bằng không khí, cung cấp khả năng tôi đồng đều qua các phần lớn với ứng suất dư và thay đổi kích thước tối thiểu. Làm mát bằng không khí là phương pháp tiêu chuẩn và được ưa chuộng để xử lý nhiệt thép công cụ H11.

  • Làm nguội bằng dầu: Trong khi làm mát bằng không khí là phương pháp tiêu chuẩn thì làm nguội bằng dầu từ 995 °C (1825 °F) là một giải pháp thay thế khả thi cho H11.

  • Lưu ý quan trọng: Thép gia công nóng như H11 phải không bao giờ được dập tắt bằng nướcvì điều này có thể dẫn đến nứt.

4.3 Làm nguội

Sau khi cứng lại, sự tôi luyện Thép công cụ H11 được nung lại ở nhiệt độ thấp hơn rất quan trọng để cải thiện độ dẻo dai, giảm ứng suất và ổn định các đặc tính.

  • Làm cứng thứ cấp: H11 là thép tôi thứ cấp. Các đặc tính tối ưu của nó phát triển khi tôi luyện trên đỉnh tôi thứ cấp (khoảng 510 °C / 950 °F), tại đó độ cứng có thể tăng hoặc được duy trì.

  • Nhiệt độ tôi luyện và tác dụng:

Loại thépNhiệt độ tôi luyệnLợi ích và cân nhắc chính

H11

Trên 510 °C (950 °F)

Tạo ra các đặc tính tối ưu; giảm ứng suất đáng kể; ổn định khi sử dụng ở nhiệt độ lên tới ~55 °C (100 °F) dưới nhiệt độ tôi.

H11

150 °C (300 °F) và 205 °C (400 °F)

Tùy chọn làm nguội ở nhiệt độ thấp hơn.

Bản H11

510 °C (950 °F) và 540 °C (1000 °F)

Phạm vi điển hình để đạt được hiệu suất mong muốn.

  • Ủ kép: Một phương pháp phổ biến và được khuyến nghị cho quá trình xử lý nhiệt thép dụng cụ H11 là ram kép (ví dụ, 2 giờ ở nhiệt độ, làm mát, sau đó thêm 2 giờ ở nhiệt độ) để đảm bảo chuyển đổi hoàn toàn và tinh chỉnh tính chất.

4.4 Ủ

làm mềm thép công cụ H11, cải thiện khả năng gia công và giảm ứng suất bên trong, thường là sau khi gia công nóng hoặc hàn.

  • Chăm sóc sau khi rèn/hàn: Sau khi rèn hoặc hàn, các bộ phận H11 cần được làm nguội chậm và sau đó ủ hoàn toàn để tránh nứt ứng suất.

  • Thông số ủ:

Quá trìnhPhạm vi nhiệt độTốc độ làm mátGhi chú

H11 Ủ

845-900°C (1550-1650°F)

Chậm: 22-40°C/h (40-70°F/h)

Ủ cầu hóa là một loại ủ đặc biệt nhằm cải thiện khả năng gia công.

DH31-S (tương tự)

820-870°C

Làm mát chậm

(Tương đương với SKD61, tương đương với H11)

4.5 Những cân nhắc quan trọng khác về xử lý nhiệt H11

  • Chuẩn hóa: Quá trình này thường là không được khuyến khích đối với thép dụng cụ H11 hoặc H13 do nguy cơ nứt cao, đặc biệt là khi bề mặt bị thoát cacbon.

  • Xử lý nhiệt giảm ứng suất: Trong khi có thể giảm ứng suất ở nhiệt độ dưới Ac1, nhiệt độ tôi luyện cao (trên 510 °C / 950 °F) được sử dụng cho H11 giúp giảm ứng suất đáng kể.

  • Phương pháp điều trị đông lạnh: Xử lý dưới 0 độ (ví dụ, -73°C / -100°F) có thể làm giảm austenit giữ lại, nhưng nhiệt độ tôi cao của H11 thường khiến nó không cần thiết để đạt được phản ứng làm cứng thứ cấp tối đa.

  • Bảo vệ bề mặt: Việc bảo vệ bề mặt H11 khỏi quá trình oxy hóa và khử cacbon trong quá trình xử lý nhiệt độ cao, chẳng hạn như austenit hóa và ủ, là rất quan trọng. Điều này thường đạt được bằng cách sử dụng khí quyển được kiểm soát, lò chân không hoặc bồn muối.

Bạn cần thép công cụ H11 hiệu suất cao?

Nhận báo giá tùy chỉnh từ các chuyên gia của Aobo Steel ngay hôm nay!

Với hơn 20 năm kinh nghiệm rèn chuyên ngành, Aobo Steel là nguồn cung cấp đáng tin cậy của bạn cho thép công cụ H11 cao cấp. Chúng tôi cung cấp vật liệu bền, hiệu suất cao được thiết kế chính xác theo nhu cầu ứng dụng của bạn. Các chuyên gia tận tâm của chúng tôi luôn sẵn sàng cung cấp lời khuyên chuyên môn và đảm bảo bạn có được giải pháp H11 hoàn hảo.

Bạn đã sẵn sàng nâng cao dự án của mình với thép công cụ H11 cao cấp chưa? Chỉ cần điền vào mẫu dưới đây để kết nối với nhóm của chúng tôi. Chúng tôi sẽ cung cấp báo giá cá nhân và trả lời mọi câu hỏi của bạn.

Sản phẩm của chúng tôi
viTiếng Việt