logo
شرکت حامی آلیاژ آسیا (فولاد حامیران)
02163511
02162846000
logo

فولاد گرمکار h13 چیست

فولاد گرمکار h13 چیست

فولاد گرمکار h13 یکی از فولاد‌های ابزاری است که برای کاربردهایی با دمای بالا طراحی شده است. این نوع فولاد، به دلیل ویژگی‌های مانند پایداری در دماهای بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی، برای صنایعی مانند فورج، ریخته‌گری قالب، و اکستروژن، یک انتخاب ارجح محسوب می‌شود. همچنین، فولاد h13 برای استفاده در قالب‌های تزریقی و قالب‌های دایکاست، که در آن‌ها مقاومت در برابر گرما و سایش بسیار حیاتی است، مناسب است.

با این حال، علیرغم مزایای بسیاری که دارد، مانند مقاومت عالی در برابر شوک حرارتی و خستگی حرارتی، فولاد h13 محدودیت‌هایی نیز دارد، به ویژه در مقایسه با مقاومت در برابر خوردگی و شکنندگی بالقوه در دماهای بالا. این نکته مهم است که در انتخاب و استفاده از این نوع فولاد، مسائلی مانند مقاومت در برابر خوردگی و شکنندگی در دماهای بالا نیز مورد توجه قرار گیرد.

در این مقاله نگاهی دقیق تر به فولاد ابزار h13 خواهیم داشت. ما در مورد کاربردهای متنوع، ترکیب، خواص، مزایا و معایب و موارد دیگر بحث خواهیم کرد.

جهت اطلاع از قیمت انواع فولاد گرمکار کلیک نمایید.

فولاد گرمکار h13 چیست

“فولاد ابزار” یک اصطلاح است که برای توصیف طیف گسترده ای از فولادهای کربنی و آلیاژی که برای ساخت ابزار مناسب هستند استفاده می شود. این به دلیل سختی متمایز، توانایی حفظ لبه برش در دماهای بالا و مقاومت آنها در برابر تغییر شکل است. H13 به عنوان یک فولاد کار گرم کروم مولیبدن که به دلیل مقاومت قابل توجه خود در برابر دماهای بالا و سایش مشهور است، متمایز است.

این باعث می‌شود که برای مجموعه‌ای از برنامه‌های کاربردی که شامل عملیات‌های با دمای بالا هستند، بسیار مناسب باشد. سختی گرم استثنایی نشان داده شده توسط H13 به عنوان یک دفاع در برابر ترک خوردگی ناشی از خستگی حرارتی عمل می کند. h13 انتخاب ارجح برای بسیاری از کاربردهای ابزار کاری گرم است که از سایر فولادهای ابزار پیشی گرفته است.

فولاد گرمکار h13

فولاد گرمکار h13 چگونه ساخته می شود

فولاد گرمکار h13 از ذوب آهن همراه با مقادیر دقیق اندازه گیری شده عناصر آلیاژی مختلف از جمله: کروم، مولیبدن و وانادیم ساخته می شود. این عناصر آلیاژی برای دستیابی به ترکیب خاص مورد نیاز برای فولاد ابزار H13 اضافه می شوند. فرآیند ذوب می تواند در کوره های قوس الکتریکی یا سایر کوره های تخصصی طراحی شده برای تولید فولاد انجام شود. سپس عناصر آلیاژی به فلز مذاب اضافه می شوند تا ترکیب مورد نظر حاصل شود. این ترکیب در تعیین خواص نهایی فولاد مانند سختی، چقرمگی و مقاومت حرارتی بسیار مهم است. هنگامی که فولاد مذاب ترکیب مناسبی را به دست آورد، در قالب ریخته می شود تا شمش یا اشکال نیمه کاره ایجاد شود.

جهت اطلاع از قیمت فولاد ضد زنگ 304 کلیک نمایید.

سپس شمش‌های ریخته‌شده یا اشکال نیمه‌ساخته از طریق فورج یا نورد پردازش می‌شوند تا به شکل‌های قابل استفاده‌ تری مانند میلگرد ‌ها، ورق ها یا سایر اجزای ابزار درآیند. عملیات حرارتی گامی حیاتی در دستیابی به خواص مطلوب فولاد ابزار H13 است. این فرآیند شامل چرخه های گرمایش و سرمایش کنترل شده برای اصلاح ریزساختار فولاد است. فرآیندهای عملیات حرارتی معمولی برای H13 عبارتند از: پیش گرم کردن، آستنیته کردن (حرارت بالا)، کوئنچ کردن، تمپر کردن و بازپخت. هنگامی که عملیات عملیات حرارتی کامل شد، فولاد ابزار H13 ممکن است تحت ماشینکاری، سنگ زنی یا سایر عملیات تکمیلی قرار گیرد تا به ابعاد نهایی و سطح نهایی مطلوب برسد.

فولاد گرمکار h13 چه تفاوتی با فولاد ضد زنگ دارد

تمایز کلیدی بین فولاد ابزار h13 و فولاد ضد زنگ در ترکیبات آنها نهفته است. فولاد ابزار برای دستیابی به سختی و مقاومت در برابر سایش با کربن غنی شده است. در مقابل، محتوای کروم بالاتر فولاد ضد زنگ، مقاومت در برابر خوردگی استثنایی ایجاد می کند.

قیمت فولاد ابزار h13

هزینه فولاد ابزار H13 می تواند به طور گسترده ای بر اساس عواملی مانند: شرایط فعلی بازار، تامین کننده، شکل (به عنوان مثال، میلگرد ها، ورق،تسمه و اشکال سفارشی)، اندازه، کمیت، و نیازهای پردازش اضافی متفاوت باشد. قیمت فولاد ابزار H13 بسته به این عوامل می تواند متغیر باشد.

جهت اطلاع از فولاد سردکار کلیک نمایید.

آیا فولاد ابزار H13 یک فولاد پر آلیاژی است

بله، فولاد H13 یک فولاد پر آلیاژ محسوب می شود. فولادهای پر آلیاژ با داشتن غلظت قابل توجهی از عناصر آلیاژی فراتر از عناصر اصلی آهن و کربن موجود در فولادهای کربنی مشخص می شوند. فولاد ابزار H13 حاوی مقدار قابل توجهی از عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن و وانادیم است که به بهبود خواص آن کمک می کند.

کاربردهای فولاد ابزار H13

  • به دلیل چقرمگی بالا و مقاومت در برابر حرارت و سایش در تولید قالب های تزریق و قالب های دایکاست استفاده می شود.
  • رسانایی حرارتی بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی AISI H13 را به گزینه ای محبوب برای قالب های اکستروژن تبدیل کرده است. علاوه بر این، این فولاد به دلیل مقاومت در برابر حرارت و چقرمگی عالی برای سنبه ها و هسته های اکستروژن استفاده می شود.
  • به دلیل مقاومت بالا در برابر خستگی حرارتی و چقرمگی عالی در کاربردهای فورج گرم استفاده می شود. معمولاً برای ساخت قالب های فورج گرم، درج ها و سایر اجزای دیگر مورد نیاز برای فرآیندهای فورج گرم استفاده می شود.
  • در ابزار های برای ریخته گری آلومینیوم. این برای اجزای مختلف مانند قالب های داغ، ابزارهای مهره داغ و سایر اجزای مورد استفاده در ریخته گری آلومینیومی مناسب است.
  • به دلیل چقرمگی بالا و مقاومت در برابر سایش و حرارت برای تولید قالب های پلاستیکی استفاده می شود. این فولاد همچنین برای کاربردهایی مانند بلوک های نگهدارنده قالب، قالب های پرس داغ و پانچ های کار گرم مورد علاقه است.

جهت اطلاع از قیمت فولاد ضد زنگ کلیک نمایید.

ترکیب شیمیایی فولاد ابزار H13

عناصر

حداقل میزان(%)

حداکثر میزان(%)

کربن

0.35

0.42

سیلیسیم

0.80

1.20

منگنز

0.25

0.50

کروم

4.80

5.50

مولیبدن

1.20

1.50

وانادیوم

0.85

1.15

محتوای کربن فولاد ابزار H13 چقدر است

محتوای کربن فولادهای ابزار H13 تقریباً 0.4٪ است. فولاد H13 در گروه فولادهای ابزار “سری H” قرار می گیرد. این فولادها به عنوان فولادهای گرمکار بر پایه کروم طبقه بندی می شوند و دارای محتوای کربن متوسطی هستند که با محتوای کروم تقریباً 5 درصد ترکیب می شوند.

جهت اطلاع از قیمت فولاد ۲۰۸۰ کلیک نمایید.

جدول خواص فیزیکی و مکانیکی فولاد H13

ویژگی

متریک

چگالی 20 درجه سانتی گراد

7.80 گرم بر سانتی متر مکعب

دمای ذوب

1427 درجه سانتی گراد

استحکام کششی نهایی 20 درجه سانتیگراد

1200-1590 مگاپاسکال

استحکام کششی، بازده 20 درجه سانتیگراد

1000-1380 مگاپاسکال

کاهش مساحت20 درجه سانتی گراد

50%
مدول الاستیسیته20 درجه سانتیگراد

215 گیگا پاسکال

نسبت پواسون

0.27-0.30

ماشینکاری

55%

فولاد h13

جدول سختی فولاد گرمکار h13

بعد از کوئنچ کردن درجه سانتیگراد گرم کنید

HRC
100

54

210

53
300

53

400

55
500

56

550

54
600

51

650

43
700

34

ویژگی های فولاد گرمکار h13

مقاومت موثر در برابر سایش در شرایط دمای پایین و بالا.

جهت اطلاع از قیمت فولاد سردکار کلیک نمایید.

چقرمگی و انعطاف پذیری بالا.

ماشینکاری و صیقل پذیری ثابت و قابل توجه.

قابلیت های قوی در دمای بالا و انعطاف پذیری در برابر خستگی حرارتی.

مقاوم در برابر ترک گرم

رسانایی گرمایی.

قابلیت های خنک کننده آب محدود.

ویژگی های برجسته از طریق سخت شدن.

حداقل اعوجاج در طول فرآیند سخت شدن.

جوشکاری فولاد ابزار H13

این فولاد جوش پذیری محدودی دارد. اگرچه از نظر فنی جوشکاری فولاد H13 امکان پذیر است، اما برای دستیابی به نتایج موفقیت آمیز نیاز به درک کامل ویژگی های مواد و اجرای دقیق روش های جوشکاری ایجاد شده دارد. حساسیت آلیاژ به ترک خوردگی در حین و بعد از جوشکاری، نیاز به پیش گرم کردن مواد قبل از جوشکاری و حفظ دمای مناسب بین پاسی در طول فرآیند دارد. عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT) اغلب برای کاهش تنش‌های پسماند و به حداقل رساندن خطر ترک‌خوردگی توصیه می‌شود.

جهت اطلاع از قیمت فولاد گرمکار 1.2344 کلیک نمایید.

انتخاب جوشکاری قوس فلزی با گاز گزینه مطلوب تری برای پر کردن سریع و اتصال بدون درز اجزای بزرگتر است. به طور معمول، GTAW (جوشکاری قوسی تنگستن گاز) به دلیل کنترل روی هدف و تغذیه و آمپر آن، برای فولاد ابزار مناسب است. اجتناب از گرمای بیش از حد در طول جوشکاری نیز برای حفظ ریزساختار و خواص مواد مهم است.

فولاد 1.2344

جدول خواص حرارتی فولاد ابزار H13

 رسانایی حرارتی فولاد ابزار H13

دما (درجه سانتیگراد)

W/m°C
27

17.6

204

23.4
427

25.1

649

26.8

ضریب انبساط حرارتی فولاد گرمکار h13

ضریب انبساط حرارتی (20 درجه سانتیگراد)

10-4 m/mK
20-100

10.8

20-200

12
20-300

12.4

20-400

12.7
20-500

13.1

20-600

13.3
20-700

13.5

جدول مقادیر عملیات حرارتی برای فولاد گرمکار h13

ویژگی

ارزش
بازپخت نرم درجه سانتیگراد

760–810

خنک کننده

کوره
بازپخت ضد تنش درجه سانتی گراد

تقریباً 610–660

سخت شدن درجه سانتیگراد

1030-1060
کوئنچ کردن

حمام روغن، هوا، نمک 500-550 درجه سانتیگراد

سختی پس از کوئنچ کردن  HRC

55

مزایای استفاده از فولاد گرمکار h13

تعادل خوبی بین سختی و چقرمگی نشان می دهد.

می تواند بدون از دست دادن سختی و استحکام در برابر درجه حرارت بالا مقاومت کند.

مقاومت آن در برابر خستگی حرارتی یک مزیت قابل توجه در کاربردهایی است که شامل گرمایش و سرمایش چرخه ای مانند فرآیندهای کار گرم می شود.

می توان برای ایجاد اشکال پیچیده و جزئیات پیچیده ماشین کاری کرد.

به دلیل سختی مقاومت به سایش خوبی دارد.

به طور گسترده در صنایع مختلف برای کاربردهای مختلف استفاده می شود.

جهت اطلاع از قیمت فولاد spk r کلیک نمایید.

معایب استفاده از فولاد گرمکار h13

در حالی که مزایای قابل توجهی در ارتباط با فولاد H13 وجود دارد، برخی از معایب نیز وجود دارد که باید در نظر گرفت:

در برابر خوردگی بسیار مقاوم نیست، که می تواند در محیط هایی که ابزار یا قالب در معرض عوامل خورنده قرار دارد، نگران کننده باشد.

در مقایسه با سایر گزینه های فولادی ابزار نسبتاً گران است.

دستیابی به خواص مطلوب در H13 نیازمند فرآیندهای عملیات حرارتی خاص و دقیق است.

قابلیت جوش پذیری محدودی دارد و برای جلوگیری از ترک خوردگی و حفظ خواص آن باید اقدامات احتیاطی خاصی در حین جوشکاری انجام شود.

تفاوت فولاد h13 و فولاد D2

انتخاب بین H13 و D2 به شرایط خاص کاربرد شما بستگی دارد. ارزیابی عواملی مانند شرایط دما، ویژگی‌های سایش، سطوح تنش مکانیکی و طول عمر مطلوب ابزار تصمیم شما را راهنمایی می‌کند. هر دو H13 و D2 فولادهای ابزار پرکاربرد و همه کاره هستند، اما دارای ویژگی های متمایزی هستند که آنها را برای سناریوهای خاص مناسب تر می کند. تفاوت عمده بین فولاد H13 و D2 در این است که فولاد H13 یک فولاد گرمکار استاندارد است، در حالی که فولاد D2 یک فولاد سردکار است.

جهت اطلاع از قیمت فولاد زنگ نزن ۳۱۶ کلیک نمایید.

H13 با مقاومت قابل توجه خود در برابر دماهای بالا، شوک حرارتی و خستگی حرارتی متمایز است و آن را به گزینه ای بهینه برای کاربردهایی مانند فورج گرم، اکستروژن و ریخته گری تبدیل می کند. چقرمگی و مقاومت در برابر سایش آن را به ویژه برای محیط هایی که در آن دماهای بالا و تنش های مکانیکی همگرا هستند مناسب می کند.

فولاد 2344

برعکس، فولاد ابزار D2 از نظر مقاومت در برابر سایش فوق‌العاده‌اش برتری دارد و آن را برای کارهایی که مستلزم توانایی مقاومت در برابر سایش ساینده و حفظ لبه‌های تیز در استفاده طولانی مدت هستند، موقعیت مطلوبی دارد. برای ابزارهای برش، پانچ و قالب‌ها مناسب است، سختی و مقاومت بالای D2 برای کاربردهای سرد کار مناسب است. قابل توجه است که مقاومت حرارتی D2 در مقایسه با H13 تا حدودی محدودتر است و ممکن است در دماهای بالا کاهش سختی را تجربه کند.

تفاوت فولاد h13 و فولاد M2

فولاد ابزار H13 و فولاد ابزار M2 دو عضو برجسته از خانواده فولاد ابزار هستند که هر کدام ویژگی های منحصر به فرد و مناسب برای کاربردهای خاص را ارائه می دهند. H13 که به عنوان فولاد ابزار گرمکار بر پایه کروم طبقه بندی می شود، دارای مقادیر قابل توجهی از کروم، مولیبدن و وانادیم در ترکیب خود است. این ترکیب چقرمگی فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌کند و آن را به گزینه‌ای عالی برای کاربردهایی که نیاز به دوام در محیط‌های با دمای بالا مانند ریخته‌گری دایکست و آهنگری دارند تبدیل می‌کند.

جهت اطلاع از قیمت فولاد mo40 کلیک نمایید.

از سوی دیگر، فولادM2  که اغلب به عنوان فولاد تندبر شناخته می شود، یک فولاد تندبر تنگستن-مولیبدن است. با محتوای تنگستن و مولیبدن قابل توجه، همراه با عناصر دیگر مانند کروم و وانادیوم، M2 سختی قابل توجهی را نشان می دهد و توانایی حفظ لبه برش خود را حتی در دماهای بالا دارد. این کیفیت آن را برای ابزارهای برشی مانند مته ها و فرزهایی که به استقامت در عملیات برش با سرعت بالا نیاز دارند، ایده آل می کند

در حالت سخت شده، فولاد H13 چقرمگی بیشتری را در مقایسه با فولاد M2 نشان می دهد، در حالی که فولاد M2 دارای سختی بالاتری است.

نتیجه

این مقاله تعریفی از فولاد ابزار H13 را ارائه کرد، آن را توضیح داد و کاربردها و ترکیبات مختلف آن را مورد بحث قرار داد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فولاد ابزار H13، با فولاد حامیران تماس بگیرید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا