Nội dung
Thép công cụ làm việc nóng H21: Tính chất, quy trình, ứng dụng
- John
Thép công cụ H21 cung cấp sự kết hợp độc đáo giữa khả năng chịu nhiệt cao, độ bền và khả năng gia công. Nếu bạn cần một vật liệu có thể chịu được điều kiện khắc nghiệt và mang lại hiệu suất nhất quán trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, H21 là sự lựa chọn hoàn hảo.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá các đặc điểm chính, quy trình xử lý nhiệt, phương pháp chế tạo và ứng dụng phổ biến của thép công cụ H21, cung cấp thông tin chi tiết có giá trị cho những ai đang cân nhắc vật liệu này cho nhu cầu sản xuất của mình.
Thép công cụ H21 là gì?
H21 là thép công cụ gia công nóng hợp kim vonfram, có độ bền nhiệt và độ dẻo dai tuyệt vời ở nhiệt độ cao. Nó thường được sử dụng trong đúc khuôn, đùn và tạo hình nóng. Không giống như các loại vonfram cao hơn, H21 có thể được làm mát bằng dòng nước liên tục. Tuy nhiên, so với thép hợp kim thấp tôi nước, H21 có khả năng gia công thấp hơn.
Thép công cụ H21 tương đương với cái gì?
Dưới đây là các loại thép công cụ tương đương phổ biến của H21:
| Tiêu chuẩn | Tương đương |
| Anh | 3Cr2W8V |
| ĐẠI HỌC | 1.2581 |
| Tiêu chuẩn Nhật Bản | SKD5 |
| Tiêu chuẩn ASTM | H21 |
| Tiêu chuẩn ISO | X30WCrV 9-3 |
| Liên Hiệp Quốc | T20821 |
Thành phần hóa học của thép công cụ H21
Thép công cụ H21 là hợp kim gia công nóng cao cấp được đặc trưng bởi sự kết hợp cân bằng giữa vonfram, crom và vanadi. Hàm lượng cacbon cao đảm bảo độ cứng chắc chắn, trong khi crom và vanadi cải thiện khả năng chống mỏi nhiệt và mài mòn ở nhiệt độ cao.
Bảng sau đây hiển thị thành phần hóa học của thép công cụ H21.
| Yếu tố | Nội dung (%) |
|---|---|
| Cacbon (C) | 0.3 |
| Crom (Cr) | 3.3 |
| Sắt (Fe) | 86.5 |
| Mangan (Mn) | 0.3 |
| Silic (Si) | 0.34 |
| Vonfram (W) | 9 |
| Vanadi (V) | 0.25 |
Tính chất vật lý của thép công cụ H21
Thép công cụ H21 kết hợp độ bền cao và độ ổn định nhiệt, làm cho nó lý tưởng cho các điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. Độ giãn nở thấp và truyền nhiệt hiệu quả của nó làm tăng tuổi thọ của nó trong các điều kiện đầy thách thức. Bảng dưới đây cung cấp tổng quan rõ ràng về các tính chất vật lý của nó.
| Tài sản | Hệ mét (SI) | Đế quốc |
| Tỉ trọng | 8,19 g/cc | 0,296 lb/in³ |
| Điểm nóng chảy | 1450°C | 2642°F |
| Độ dẫn nhiệt | 27,0 W/m·K | 187 BTU·in/giờ·ft²·°F |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 11,2 µm/m·K | 6,2 µin/in·°F |
| Điện trở suất | 0,67 µΩ·m | 0,67 µΩ·trong |
Tính chất cơ học của thép công cụ H21
Thép công cụ H21 cung cấp sự cân bằng mạnh mẽ giữa độ cứng và độ bền, đảm bảo khả năng chống biến dạng dưới tải trọng nặng. Tính linh hoạt của nó cho phép nó duy trì hiệu suất trong nhiều phạm vi nhiệt độ và mức độ ứng suất khác nhau. Bảng dưới đây nêu bật các đặc tính cơ học thiết yếu này.
| Tài sản | Hệ mét | Đế quốc |
| Độ cứng (HRC) | 40.0 – 55.0 | 40.0 – 55.0 |
| Mô đun khối | 160 GPa | 23200 ksi |
| Mô đun cắt | 80,0 GPa | 11600 ksi |
| Tỷ số Poisson (25°C) | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| Mô đun đàn hồi | 190 – 210 GPa | 27557 – 30458 ksi |
Xử lý nhiệt thép công cụ H21
Thép công cụ H21 hoạt động cực kỳ tốt trong quá trình xử lý nhiệt, mang lại khả năng chống mỏi nhiệt mạnh mẽ và độ ổn định ở nhiệt độ cao. Quá trình khử cacbon đúng cách và làm mát có kiểm soát là rất quan trọng để tránh đóng cặn và đảm bảo độ cứng và độ dẻo dai tối ưu. Khi xử lý nhiệt đúng cách, nó lý tưởng cho các ứng dụng gia công đòi hỏi khắt khe.
Nếu bạn đang cân nhắc H21 đã qua xử lý nhiệt, SteelPro Group cung cấp sản phẩm này ở dạng ủ, tôi hoặc ram tốt nhất có thể, tuân theo các quy trình sản xuất nghiêm ngặt. Các chuyên gia của chúng tôi ở đây để giúp bạn tìm ra lựa chọn phù hợp cho ứng dụng của mình.
Ủ
Điều này rất cần thiết để giảm ứng suất bên trong và tăng khả năng gia công. Tốt nhất là thực hiện trong thùng kín có hỗn hợp thấm cacbon thải hoặc phoi gang để tránh đóng cặn hoặc khử cacbon quá mức.
Quy trình ủ bao gồm nung thép đến 885°C (1625°F) và sau đó để nguội dần với tốc độ không quá 4°C (40°F) mỗi giờ. Sau quy trình này, độ cứng của thép sẽ vào khoảng 200 HB.
Làm cứng
Trước khi tôi, thép H21 phải trải qua quá trình xử lý khử cacbon để ngăn ngừa sự hư hỏng bề mặt trong quá trình này. Bắt đầu bằng cách làm nóng trước thép đến 816°C (1500°F), sau đó làm nóng nhanh đến 1177°C (2150°F).
Giữ thép ở nhiệt độ này trong 2 đến 5 phút để đảm bảo phân phối nhiệt đồng đều. Cuối cùng, làm nguội thép trong không khí hoặc dầu để đạt được độ cứng mong muốn.
Làm nguội
Quá trình tôi luyện được thực hiện để giảm độ giòn và điều chỉnh độ cứng. Đối với thép H21, quá trình tôi luyện nên diễn ra ở nhiệt độ từ 593°C đến 677°C (1100°F đến 1250°F). Điều này dẫn đến độ cứng Rockwell C từ 54 đến 36.
Nên thực hiện quá trình tôi luyện kép, mỗi chu kỳ kéo dài 1 giờ ở cùng nhiệt độ. Điều này cải thiện độ dẻo dai của thép và giúp đảm bảo độ ổn định về kích thước.
Chế tạo thép công cụ H21
Rèn
Thép công cụ H21 phải được rèn ở nhiệt độ từ 1150°C (2100°F) đến 927°C (1700°F), nhưng không được dưới 899°C (1650°F). Rèn ở nhiệt độ thấp hơn có thể gây ra độ cứng và giòn quá mức, khiến thép dễ nứt và khó định hình.
Hình thành
Quá trình tạo hình phải được thực hiện trong phạm vi nhiệt độ từ 927°C (1700°F) đến 1150°C (2100°F) để duy trì độ dẻo và tính toàn vẹn của vật liệu.
Làm việc lạnh
Làm việc nguội có thể cần phải ủ ở giai đoạn trung gian để ngăn ngừa hiện tượng cứng khi gia công.
Cắt
Sử dụng các công cụ có khả năng chống mài mòn cao để cắt. Chất lỏng gia nhiệt và cắt thích hợp là cần thiết để giảm ma sát.
Hàn
Làm nóng trước tới 300°C (572°F) trước khi hàn. Xử lý nhiệt sau khi hàn (PWHT) là cần thiết để giảm ứng suất.
H21 Công cụ thép sản phẩm hình thức
Phần này phác thảo các dạng sản phẩm phổ biến và phạm vi kích thước tiêu biểu cho thép công cụ H21. Chúng tôi đảm bảo tất cả các sản phẩm của mình đáp ứng các dung sai nghiêm ngặt để có chất lượng đồng nhất. Nếu yêu cầu về kích thước của bạn nằm ngoài các phạm vi này hoặc bạn cần các hình dạng rèn tùy chỉnh, hãy thoải mái liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ và mong muốn cung cấp các giải pháp tùy chỉnh!
Thanh
- Đường kính: 10 mm đến 500 mm (0,39 in đến 19,69 in)
- Chiều dài: 1000 mm đến 4000 mm (39,37 in đến 157,48 in)
Đĩa
- Độ dày: 10 mm đến 250 mm (0,39 in đến 9,84 in)
- Chiều rộng: 100 mm đến 1000 mm (3,94 in đến 39,37 in)
- Chiều dài: 2000 mm đến 3000 mm (78,74 in đến 118,11 in)
Vòng tròn
- Đường kính: 20 mm đến 300 mm (0,79 in đến 11,81 in)
- Chiều dài: 2000 mm đến 3000 mm (78,74 in đến 118,11 in)
Khối
- Kích thước: 100 mm x 100 mm x 100 mm đến 500 mm x 500 mm x 1000 mm (3,94 in x 3,94 in x 3,94 in đến 19,69 in x 19,69 in x 39,37 in)
Hình dạng rèn
- Kích thước tùy chỉnh tùy thuộc vào ứng dụng, thường có đường kính từ 50 mm đến 500 mm (1,97 in đến 19,69 in).
Ứng dụng thép công cụ H21
Tại SteelPRO, chúng tôi cung cấp thép công cụ H21 chất lượng cao cho nhiều ứng dụng quan trọng. Sản phẩm của chúng tôi được các nhà sản xuất tin tưởng sử dụng trong các quy trình sau:
- Khuôn đúc khuôn
- Khuôn đùn
- Khuôn rèn
- Công cụ làm việc nóng (chẳng hạn như lưỡi cắt nóng và chèn khuôn)
- Khuôn nhựa (dành cho nhựa kỹ thuật chịu nhiệt độ cao)
- Cắt tỉa khuôn
- Lưỡi cắt phôi
- Cơ sở khuôn cho đúc khuôn và ép phun
- Khuôn đúc ly tâm
Giải pháp tùy chỉnh cho thép công cụ H21 tốt nhất
Tại SteelPro, chúng tôi cung cấp H21 và H13 thép công cụ ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm thanh, tấm, tròn và khối, với kích thước tùy chỉnh có sẵn để đáp ứng nhu cầu cụ thể của bạn. Chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ gia công chính xác cho thép công cụ H21, bao gồm tiện, phay, mài và khoan để đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác của bạn.
Ngoài ra, chúng tôi có thể thực hiện các phương pháp xử lý giảm ứng suất và đông lạnh để nâng cao hiệu suất của vật liệu trong các môi trường khắc nghiệt. Cho dù là khuôn, dụng cụ hay ứng dụng nhiệt độ cao, chúng tôi đều cung cấp các giải pháp đáng tin cậy.
