H13 Werkzeugstahl ist ein vielseitiger Chrom-Molybdän-Warmarbeitsstahl, der in der Warm- und Kaltbearbeitung von Werkzeugen weit verbreitet ist. Die Warmhärte (Warmfestigkeit) von H13 widersteht thermischen Ermüdungsrissen, die durch zyklische Erwärmungs- und Abkühlungszyklen bei Warmarbeitsanwendungen entstehen. Aufgrund seiner hervorragenden Kombination aus hoher Zähigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdungsrisse (auch bekannt als Wärmeprüfung) wird H13 für mehr Warmarbeitsanwendungen eingesetzt als jeder andere Werkzeugstahl.
Aufgrund seiner hohen Zähigkeit und sehr guten Stabilität bei der Wärmebehandlung wird H13 auch für eine Vielzahl von Kaltarbeitsanwendungen eingesetzt. Bei diesen Anwendungen bietet H13 eine bessere Härtbarkeit (Durchhärtung bei großen Querschnittsdicken) und eine bessere Verschleißfestigkeit als herkömmliche legierte Stähle wie 4140.
Auch als elektroschlackenumgeschmolzene (ESR) und vakuumumgeschmolzene (VAR) Produkte erhältlich. Die Umschmelzverfahren bieten eine verbesserte chemische Homogenität, eine Verfeinerung der Karbidgröße und die damit verbundenen Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften und der Ermüdungseigenschaften.
ANWENDUNGEN: Einsätze, Kerne und Hohlräume für Druckgießformen, Druckgießhülsen, Warmschmiedegesenke, Strangpresswerkzeuge und Kunststoffformhohlräume und Komponenten, die eine hohe Zähigkeit und ausgezeichnete Polierbarkeit erfordern.
Zusammensetzung
| C | Mn | Si | Cr | Mo | V |
| 0.40 | 0.40 | 1.00 | 5.25 | 1.35 | 1.00 |
Physikalische Eigenschaften
- Dichte: 0.280 lb/in3 (7750 kg/m3)
- Spezifisches Gewicht: 7.75
- Zerspanbarkeit: 65-70% eines 1%igen Kohlenstoffstahls
Hinweise zur Wärmebehandlung
Härtung
| Kritische Temperatur: | |
| Ac1: 1544°F (840°C) | Ac3: 1634°F (890°C) |
| Ar1: 1475°F (802°C) | Ar3: 1418°F (826°C) |
Vorwärmen: Um den Verzug bei komplexen Werkzeugen zu minimieren, ist ein doppeltes Vorwärmen erforderlich. Erhitzen Sie mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 400°F pro Stunde (222°C pro Stunde) auf 1150-1250°F (621-677°C), gleichen Sie aus, erhöhen Sie dann auf 1500-1600°F (816-871°C) und gleichen Sie aus. Für normale Werkzeuge nur den zweiten Temperaturbereich als eine einzige Vorwärmbehandlung verwenden.
Austenitisieren (hohe Hitze): Schnelles Erhitzen aus der Vorwärmung. Ofen oder Salz: 1800-1890°F (982-1032°C) Für maximale Zähigkeit, verwenden Sie 1800°F (982°C) Für maximale Härte und Beständigkeit gegen thermische Ermüdungsrisse und Verschleiß verwenden Sie 1890 (1032°C). Bei dieser Temperatur 30 bis 90 Minuten einweichen.
Abschrecken: Luft, Druckgas oder warmes Öl. Profilstärken bis einschließlich 127 mm (5 Zoll) werden in der Regel vollständig durchgehärtet, wenn sie nach der Austenitisierungsbehandlung an ruhender Luft abgekühlt werden. Abschnitte mit einer Dicke von mehr als 5 Zoll (127 mm) erfordern eine beschleunigte Abkühlung mit Hilfe von Druckluft, Druckgas oder einer unterbrochenen Ölabschreckung, um maximale Härte, Zähigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdungsrisse zu erreichen.
Bei der Druckgasabschreckung ist eine Mindestabschreckgeschwindigkeit von ca. 50°F pro Minute (28°C pro Minute) auf unter 1000°F (538°C) erforderlich, um die optimalen Eigenschaften des Stahls zu erzielen.
Bei der Ölabschreckung wird der Stahl bis zur Schwärze abgeschreckt (ca. 900°F (482°C)) und dann in ruhender Luft auf 150-125°F (66-51°C) abgekühlt.
Anlassen: Sofort nach dem Abschrecken anlassen. Der typische Anlaßbereich ist 1000-1150°F (538-621°C). Bei der Anlasstemperatur 1 Stunde pro Zoll (25,4 mm) Dicke halten, mindestens jedoch 2 Stunden, dann an der Luft auf Umgebungstemperatur abkühlen. Doppeltes Anlassen ist erforderlich. Um die Zähigkeit und die Leistung des Werkzeugs zu maximieren, wird häufig ein drittes Anlassen als Spannungsabbau verwendet, nachdem alle Fertigbearbeitungen, Schleif- und Erodierarbeiten am Werkzeug abgeschlossen sind.
Glühen
Das Glühen muss nach der Warmumformung und vor dem erneuten Härten erfolgen.
Erwärmen Sie mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 400°F pro Stunde (222°C pro Stunde) auf 1575-1625°F (857-885°C) und halten Sie die Temperatur für 1 Stunde pro Zoll maximaler Dicke; mindestens 2 Stunden. Dann langsam im Ofen mit einer Geschwindigkeit von höchstens 28°C pro Stunde (50°F pro Stunde) auf 538°C (1000°F) abkühlen. Im Ofen oder an der Luft weiter auf Umgebungstemperatur abkühlen. Die resultierende Härte sollte maximal235 HBS betragen.