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H11 熱間工具鋼: 特性、プロセス、用途
- ジョン
H11 工具鋼は、その優れた靭性と高温強度で際立っており、航空宇宙やダイカストなどの要求の厳しい用途に不可欠です。この記事では、H11 鋼の特徴、用途、熱処理について説明し、高性能プロジェクトに最適な材料を選択するのに役立つ貴重な情報を提供します。
H11 工具鋼とは何ですか?
H11 工具鋼は、ASTM A681 で規定された AISI H シリーズの 5% クロムを含むクロムベースの熱間加工鋼です。優れた靭性で知られ、H13 よりも高い耐衝撃性を備えていますが、耐摩耗性は低くなります。航空宇宙分野では、着陸装置やローター ブレードのほか、ダイカストや鍛造ツールにも使用されています。空気硬化特性により寸法変化が最小限に抑えられ、熱間加工用途での熱疲労や衝撃に耐えます。
H11工具鋼のその他の規格
- 6485、6487、6488
- ASTM A681
- J438、J467、J437
- 連邦QQ-T-570
- 4957 規格
SteelPro Group は、H11 工具鋼をバー、プレート、ロッド、カスタム フォームで供給しています。当社は正確な許容範囲と迅速な納品を提供し、お客様が必要とするものを必要なときに確実に受け取れるようにしています。
H11 工具鋼と同等のものは何ですか?
H11 工具鋼の同等品の概要は次のとおりです。
- 国連T20811
- 4Cr5MoSiV1 ...
- 1.2343 規格
- JIS SKD6
- BS1407 学士課程
H11工具鋼の化学組成
H11 工具鋼は、靭性を高める適度な炭素含有量、耐腐食性を高めるクロム、高温安定性を高めるモリブデンを組み合わせた、慎重にバランスのとれた合金設計が特徴です。下の表に、詳細な化学組成を示します。
| エレメント | コンテンツ（%） |
| カーボン（C） | 0.33～0.43 |
| クロム（Cr） | 4.75～5.50 |
| マンガン (Mn) | 0.20～0.50 |
| ケイ素 (Si) | 0.80～1.20 |
| モリブデン (Mo) | 1.10～1.60 |
| バナジウム (V) | 0.30-0.60 |
| 鉄（Fe） | バランス |
| ニッケル（Ni） | ≤0.30 |
| 銅（Cu） | ≤0.25 |
| リン (P) | ≤0.03 |
| 硫黄（S） | ≤0.03 |
H11工具鋼の物理的特性
以下の表に詳細な物理的特性を示します。
| プロパティ | メートル | インペリアル |
| 密度 | 7.8 g/cm³ | 0.282 lb/in³ |
| 熱伝導率 | 24.6 W/m·K（20℃時） | 170.5 BTU·in/ft²·h·°F (68°F のとき) |
| 弾性係数 | 210 GPa | 30.5 × 10³ キロシリ |
| 比熱容量 | 460 J/kg·K（20℃） | 0.11 BTU/lb·°F（68°F時） |
| 熱膨張係数 | 10.4 × 10⁻⁶ /°C (20～100°C) | 5.8 × 10⁻⁶ /°F (68–212°F) |
| 硬度（HRC） | 50～56歳 | 50～56歳 |
H11工具鋼の機械的特性
H11 工具鋼は、優れた靭性、熱疲労に対する高い耐性、ストレス下でも優れた機械的安定性を備えています。以下の表は、その機械的特性の詳細な指標を示しています。
| プロパティ（メートル法） | 数値（メトリック） | 数値（インペリアル） |
| 硬度（ヌープ） | 642 | 642 |
| 硬度（ロックウェルC） | 56 | 56 |
| 硬度（ビッカース） | 621 | 621 |
| 引張強度（極限） | 1990 MPa | 289000 psi |
| 引張強度（降伏強度） | 1650MPa | 239000 psi |
| 弾性係数 | 210 GPa | 30500キロ・シー |
| 体積弾性率 | 160GPa | 23200 ksi |
| せん断弾性係数 | 81.0 万気圧 | 11700 ksi |
| ポアソン比 | 0.3 | 0.3 |
| 伸び（破断時） | 9.0 % | 9.0 % |
| 加工性 | 45–55 % | 45–55 % |
| シャルピー衝撃試験（Vノッチ） | 18.0 ジュール | 13.3 フィートポンド |
H11工具鋼の熱処理
適切な処理を施すと、H11 は靭性、耐摩耗性、寸法安定性が向上します。ただし、硬度と強度は向上しますが、延性がわずかに低下する可能性があることに注意することが重要です。
プロセスに関するサポートが必要な場合や、特別なニーズがある場合は、SteelPro Group の専門家がサポートいたします。当社は、お客様のニーズに完全に合うように、カスタマイズされた熱処理のアドバイスを提供し、焼きなまし、プリハードン、焼き戻しなどのさまざまな一般的な条件で H11 工具鋼を提供します。
アニーリング
H11は均一に加熱され、 871°C (1600°F). 浸す 25.4 mm (1 インチ) あたり 1 時間 厚さ。炉内でゆっくりと冷却し、 1時間あたり4.4°C（40°F）、その後空冷する。焼鈍後の硬度はおよそ 217 HB.
硬化
H11を均一に予熱し、 816°C (1500°F)温度を上げて 1010°C (1850°F) そして保持する 15〜40分次に、空気で室温まで急冷して、必要な硬度を達成します。硬化温度の選択は、硬度、靭性、寸法安定性の間の必要なバランスによって異なります。
- 982°C: ロックウェルC硬度の結果 52.5HRC 空冷後。
- 1010°C (1850°F): ロックウェルC硬度の結果 56HRC 空冷後。
- 1038°C (1900°F): ロックウェルC硬度の結果 57HRC 空冷後。
H11 は靭性と耐熱衝撃性が高いため水中で急冷することも可能で、硬度を最大限に高めるために急速冷却に使用されることが多いですが、複雑な部品では割れるリスクが高まります。
焼き戻し
均一に加熱し、 537°C および 648°C (1000°F および 1200°F). 保持する 25.4 mm (1 インチ) あたり 2 時間 厚さ10mmの焼戻し後、空冷する。2回の焼戻しが推奨され、各サイクルは 1時間 選択された温度で。これらの焼戻し温度では、ロックウェルC硬度は 54から38.
以下の表は、異なる焼き戻し温度による硬度の変化を示しています。
| 温度 (°C) | 温度（°F） | 硬度（HRC） |
| 450 | 840 | 53 |
| 500 | 930 | 52 |
| 550 | 1020 | 50 |
| 600 | 1110 | 47 |
| 650 | 1200 | 43 |
H11 工具鋼製品形態
SteelPro Group では、お客様の正確な仕様を満たすために、正確な許容差を備えたさまざまな形状の H11 工具鋼を提供しています。お客様の要件が一般的なサイズ範囲を超える場合、当社はお客様のプロジェクトに完璧に適合するようにカスタム ソリューションを提供することを専門としています。
| 製品形態 | 寸法（メートル法） | 寸法（ヤードポンド法） |
| 丸棒 | 直径: 8～1000 mm | 直径: 0.3～39.4インチ |
| フラットバー | 厚さ: 16～500 mm | 厚さ: 0.6～19.7インチ |
| 幅: 200～800 mm | 幅: 7.9～31.5インチ | |
| プレート | 厚さ: 16～500 mm | 厚さ: 0.6～19.7インチ |
| 幅: 最大2100 mm | 幅: 最大82.7インチ | |
| シート/ストリップ | 寸法は様々 | 詳細はお問い合わせください |
| 鍛造 | カスタムサイズもご用意 | カスタムサイズもご用意 |
H11 工具鋼の用途
H11 工具鋼は、優れた靭性、優れた高温強度、熱疲労耐性で知られています。大きな機械的ストレスと高温にさらされる環境での使用に適しています。以下は、H11 工具鋼の最も一般的な用途と、それが選ばれる理由です。
- 航空機着陸装置: 高い強度と耐久性。
- ヘリコプターのローターブレードとシャフト: 疲労に対する耐性。
- ダイカスト金型: 繰り返しの熱サイクルを効果的に処理します。
- 鍛造金型: 耐衝撃性、耐摩耗性に優れています。
- ホットシアーブレード: 熱ストレス下でも切れ味を維持します。
- 押し出し工具: 硬度と熱安定性を兼ね備えています。
あらゆるニーズに応える最高のH11工具鋼ソリューション
SteelPro Group では、丸棒からカスタム プレートまで、お客様の正確な要件に合わせてカスタマイズされた幅広い H11 工具鋼製品を提供しています。標準フォームまたは特殊な機械加工が必要な場合でも、当社の専門チームが最高の精度と短い納期を保証します。
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