H13工具鋼

H13工具鋼は、熱間加工および冷間加工工具用途に広く使用される汎用性の高いクロムモリブデン熱間加工鋼です。 H13の熱間硬度(熱間強度)は、熱間加工工具用途で加熱と冷却のサイクルの結果として発生する熱疲労亀裂に耐えることができます。 高い靭性と耐熱疲労割れ性(ヒートチェックとも呼ばれる)の優れた組み合わせにより、H13は他のどの工具鋼よりも熱間加工工具用途に多く使用されています。

高い靭性と熱処理における非常に優れた安定性により、H13 はさまざまな冷間加工工具用途にも使用されています。 これらの用途では、H13は4140のような一般的な合金鋼よりも優れた焼入れ性(大きな断面厚での焼入れ)と優れた耐摩耗性を提供します。

また、エレクトロスラグ再溶解(ESR)および真空アーク再溶解(VAR)製品も利用可能です。 再溶解プロセスにより、化学的均質性の向上、炭化物サイズの微細化、および機械的特性と疲労特性の関連した向上が得られます。 ダイカスト金型、ダイカストショットスリーブ、熱間鍛造金型、押出金型、プラスチック金型キャビティ、高靭性と優れた研磨性が要求される部品のインサート、中子、キャビティなど。

組成
0.40

5.25

1.00

C Mn Si Cr Mo V
0.40 1.00 1.35

物理的特性
  • 密度:0.280 lb/in3 (7750 kg/m3)
  • 比重: 7.75
  • 被削性:1%炭素鋼の65-70%

熱処理指示
焼入れ
臨界温度。
Ac1: 1544°F (840°C) Ac3: 1634°F (890°C)
Ar1: 1475°F (802°C) Ar3: 1418°F (826°C)

Preheat: 複雑な工具の歪みを最小にするために、二重の予熱を行います。 毎時400°F(222°C)を超えない速度で1150-1250°F(621-677°C)まで加熱して均熱し、次に1500-1600°F(816-871°C)まで上昇させて均熱する。 通常の工具の場合は、2番目の温度帯のみを1回の予熱処理として使用します。

Austenitizing (High Heat): 予熱から急速に加熱する。 炉または塩: 1800-1890°F (982-1032°C) 最大の靭性を得るには1800°F (982°C) 最大の硬度と熱疲労割れや摩耗に対する耐性を得るには1890 (1032°C) を使用します。

焼入れ:空気、加圧ガス、または温めた油。 5インチ(127mm)までの板厚は、オーステナイト化処理後、空気中で冷却すると通常完全に貫通硬化します。 5インチ(127mm)以上の厚さの部分は、最大の硬度、靭性、熱疲労割れに対する耐性を得るために、強制空気、加圧ガス、または断続油による急冷が必要となります。

加圧ガス焼入れでは、鋼の最適な特性を得るために1000°F(538℃)以下まで毎分約50°F(毎分28℃)の最低焼入れ速度が必要である。

油では、約900°F(482℃)まで黒く焼入れ、その後、空気中で150-125°F(66-51℃)に冷却。 焼入れ後すぐに焼戻しする。 一般的な焼戻し温度範囲は1000-1150°F (538-621°C)です。 焼戻し温度で厚さ1インチ(25.4mm)あたり1時間、最低でも2時間保持した後、常温まで空冷します。 ダブルテンパリングが必要です。 靭性と工具性能を最大にするため、仕上げ加工、研削、放電加工がすべて終了した後、応力除去として3回目の焼戻しを行うことが多い。

焼鈍

焼鈍は熱間加工後、再硬化前に行う必要がある。

毎時400°F(222℃)を超えない速度で1575-1625°F(857-885℃)まで加熱し、最大厚さ1インチにつき1時間、最低2時間その温度を保持する。 その後、毎時50°F (28°C)を超えない速度で1000°F (538°C)まで炉でゆっくりと冷却します。 さらに、炉内または大気中で常温まで冷却します。 結果としての硬度は最大235HBSでなければなりません。

すべての工具鋼は、P20と4140HTを除いて焼なましとして販売され、HRC 28/32

に熱処理されています。

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