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H13 | 1.2344 | SKD61 | Warmarbeitsstahl

H13 | 1.2344 | SKD61 | Warmarbeitsstahl

H13 ist ein weit verbreiteter Warmarbeitsstahl. Er entspricht der Norm ASTM A681. Das „H“ weist auf die Verwendung in Warmarbeitsanwendungen hin und „13“ ist die Güteklasse. Äquivalente Güteklassen sind 1.2344 (Deutschland), SKD61 (Japan) und BH13 (China). H13 hat eine hohe Zähigkeit, eine gute Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit. Er wird für Druckgussformen, Extrusionswerkzeuge, Schmiedewerkzeuge und andere Hochtemperaturanwendungen verwendet.

Beschreibung

Was ist H13?

H13 besteht aus etwa 0,4% Kohlenstoff, 5,25% Chrom, 1,35% Molybdän und 1,0% Vanadium, der Rest ist Eisen. Es handelt sich um einen massiven, hochlegierten Werkzeugstahl, der für seine hervorragende Zähigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung bekannt ist. H13 hat eine hohe Härtbarkeit und behält seine Härte auch bei höheren Temperaturen bei. Dieser Stahl wird in erster Linie für Warmarbeitsanwendungen wie Druckguss-, Strangpress- und Schmiedewerkzeuge verwendet. H13 wird durch Warmwalzen und anschließendes Glühen hergestellt, um das Korngefüge zu verfeinern. Er kann weiter in Untergüten wie H13 ESR (Electro-Slag Refined) für verbesserte Reinheit und H13 Mod (Modified) für verbesserte Zähigkeit unterteilt werden.

Merkmale von H13-Stahl

H13-Stahl ist ein vielseitiger Warmarbeitsstahl, der für seine ausgezeichnete Zähigkeit, thermische Ermüdungsbeständigkeit und seine Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, bekannt ist. Er zeichnet sich durch eine hohe Härtbarkeit aus und kann seine Härte auch bei hohen Temperaturen beibehalten. Dies macht ihn ideal für Warmarbeitsanwendungen wie Strangpressen, Schmieden und Druckguss. Zu den Vorteilen von H13 gehören gute Temperaturwechselbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen. Außerdem lässt es sich gut zerspanen, was die Fertigungsprozesse vereinfacht. In Fällen, in denen H13 nicht geeignet ist, sollten andere Stahlsorten wie A2, D2 oder M2 verwendet werden. Diese Alternativen bieten ein unterschiedliches Gleichgewicht von Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Härte, das spezifischen Anforderungen gerecht werden kann. H13 wird häufig in Anwendungen wie Druckgussformen, Strangpresswerkzeugen, Schmiedewerkzeugen und Warmscherenmessern eingesetzt. Seine Fähigkeit, unter extremen Bedingungen zuverlässig zu arbeiten, macht es zu einer bevorzugten Wahl in der Fertigungsindustrie.

Chemische Zusammensetzungen

ElementInhalt (%)
Kohlenstoff, C0.32 – 0.45
Chrom, Cr4.75 – 5.50
Molybdän, Mo1.10 – 1.75
Vanadium, V0.80 – 1.20
Silizium, Si0.80 – 1.20
Mangan, Mn0.20 – 0.50
Phosphor, P≤ 0.030
Schwefel, S≤ 0.030

Physikalische Eigenschaften

EigentumMetrischKaiserlich
Dichte7,8 g/cm³0,282 lb/in³
Schmelzpunkt1425 - 1530 °C2600 - 2786 °F
Siedepunkt
Wärmeleitfähigkeit28 W/m-K16,2 BTU/(hr-ft-°F)
Elektrische Leitfähigkeit1.4 % IACS1.4 % IACS
Spezifische Wärmekapazität460 J/(kg-K)0,11 BTU/(lb-°F)
Wärmeausdehnungskoeffizient11,3 µm/(m-K)6,3 µin/(in-°F)
Elektrischer spezifischer Widerstand71 µΩ-cm28 µΩ-in

Mechanische Eigenschaften

AC (Luftgekühlt) Sate

EigentumMetrischKaiserlich
Zugfestigkeit1030 - 1480 MPa149 - 215 ksi
Streckgrenze860 - 1000 MPa125 - 145 ksi
Brinell-Härte HBW190 - 230190 - 230
Rockwell-Härte HRC45 - 5545 - 55
Vickers-Härte HV200 - 250200 - 250
Dehnung10 – 14 %10 – 14 %
Elastischer Modul210 GPa30,5 Msi

QT (Quenched & Tempered) Zustand

EigentumMetrischer WertImperialer Wert
Zugfestigkeit1550 MPa224,8 ksi
Streckgrenze1300 MPa188,5 ksi
Dehnung12%12%
Verkleinerung der Fläche45%45%
Aufprall Absorptionsenergie35 J25,8 ft-lb
Elastischer Modul210 GPa30,5 Mpsi

Branchen und Anwendungen

IndustrieAnmeldung
AutomobilindustrieMotorkomponenten, Zahnräder, Wellen, Werkzeuge
Luft- und RaumfahrtTurbinenschaufeln, Befestigungselemente, Lager, Strukturbauteile
Werkzeug und MatrizeFormen, Matrizen, Stanzen, Schneidwerkzeuge
HerstellungMaschinenteile, Presswerkzeuge, Vorrichtungen, Spannzeuge
BauwesenBohrer, Fräser, Strukturelle Stützen, Befestigungselemente
ElektronikSteckverbinder, Anschlussklemmen, Gehäuse, Kühlkörper
Öl und GasVentile, Pumpen, Bohrausrüstung, Dichtungen
Medizinische GeräteChirurgische Instrumente, zahnärztliche Werkzeuge, orthopädische Implantate, Biopsienadeln
EnergieTurbinen, Generatoren, Elektrowerkzeuge, Wärmetauscher

Bearbeitung

Wärmebehandlung

  1. Glühen: Erhitzen von H13-Stahl auf 1550-1650°F, Eintauchen für 1 Stunde pro Zoll Dicke, dann langsames Abkühlen im Ofen bei 20°F/Stunde auf 1000°F, gefolgt von Luftkühlung.
  2. Stressabbau: Erhitzen auf 1050-1250°F, 1-2 Stunden einweichen, dann an der Luft abkühlen.
  3. Aushärten: Vorheizen auf 1200-1300°F und 1500-1600°F, dann schnell auf 1800-1900°F erhitzen, 20-30 Minuten einweichen.
  4. Abschrecken: Abschrecken in ruhender Luft, Gas oder Salzbad.
  5. Anlassen: Anlassen bei 1000-1150°F, 2 Stunden pro Zoll eintauchen, Zyklen wiederholen, um eine Härte von 48-52 HRC zu erreichen.

Oberfläche

  • Beizen und Ölen: Entfernen Sie den Zunder mit Salzsäure und tragen Sie Öl auf, um Rost zu verhindern.
  • Feuerverzinkung: Zum Schutz vor Korrosion in geschmolzenes Zink eintauchen.
  • Elektrolytische Verzinkung: Aufbringen von Zink durch ein elektrochemisches Verfahren für eine glatte Oberfläche.
  • Kaltwalzen: Walzen von Stahl unterhalb der Rekristallisationstemperatur zur Verbesserung der Eigenschaften.
  • Pulverbeschichtung: Trockenes Pulver auftragen und unter Hitze aushärten lassen, um eine dauerhafte Oberfläche zu erhalten.
  • Streichen: Flüssige Farbe zum Schutz und zur Verbesserung des Aussehens auftragen.

*Anpassung ist auf Anfrage möglich Anfrage.

Haftungsausschluss

Die angegebenen Wärme- und Oberflächenbehandlungsverfahren sind allgemeine Richtlinien. Die tatsächlichen Bedingungen können je nach spezifischen Anwendungen und Anforderungen variieren. Es wird empfohlen, einen professionellen Metallurgen oder Materialwissenschaftler zu Rate zu ziehen, um die Verfahren auf Ihre speziellen Bedürfnisse abzustimmen. Die hierin enthaltenen Informationen stellen keinen Ersatz für eine professionelle Beratung dar und sollten nicht als solche angesehen werden.

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