H13 Werkzeugstahlpulver ist ein vielseitiges Material, das in der Pulvermetallurgie und der additiven Fertigung von Metallen eingesetzt wird. Dieser Leitfaden bietet einen umfassenden Überblick über H13-Pulver - Zusammensetzung, Eigenschaften, Spezifikationen, Verwendungszwecke, Lieferanten und Vor- und Nachteile.
Überblick über H13 Werkzeugstahlpulver
H13 Werkzeugstahlpulver ist ein legiertes Stahlpulver, das für die Herstellung von Werkzeugen, Matrizen und verschleißfesten Komponenten verwendet wird. Wichtigste Merkmale:
- Hervorragende Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und Wärmeprüfung
- Hohe Härtbarkeit für gleichmäßige Durchhärtung
- Gute Kombination von Zähigkeit und hoher Druckfestigkeit
- Häufig verwendet bei der Warmarbeitsbearbeitung
- Erhältlich in verschiedenen Größenverteilungen für das Pressen und die additive Fertigung
Aufgrund seiner Eigenschaften eignet sich H13-Pulver für anspruchsvolle Werkzeuganforderungen in heißen Arbeitsumgebungen.
Zusammensetzung und Eigenschaften von H13-Pulver
H13 Werkzeugstahlpulver hat die folgende nominale Zusammensetzung und Eigenschaften:
Chemische Zusammensetzung von H13-Pulver
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Kohlenstoff | 0.32-0.45 |
| Chrom | 4.75-5.50 |
| Molybdän | 1.10-1.75 |
| Vanadium | 0.80-1.20 |
| Mangan | 0.20-0.50 |
| Silizium | 0.80-1.20 |
Physikalische Eigenschaften von H13-Pulver
- Dichte: 7,3 g/cm3
- Schmelzpunkt: 2640°F (1450°C)
- Wärmeleitfähigkeit: 21 W/m-K bei 68°F (20°C)
Mechanische Eigenschaften
- Härte: 48-54 HRC, wenn in Öl vergütet und angelassen
- Zugfestigkeit: 1900-2100 MPa
- Streckgrenze: 1650 MPa
- Dehnung: 8-10%
- Reduziert die Härte und Duktilität bei Temperaturen über 1000°F
Seine ausgewogene Legierung verbessert die Härtbarkeit, Wärmebeständigkeit und Zähigkeit.
Pulvereigenschaften und Spezifikationen
H13 Werkzeugstahlpulver ist in verschiedenen Größenverteilungen erhältlich:
H13 Pulvergrößenverteilungen
| Größenbereich | Beschreibung | Typische Verwendungszwecke |
|---|---|---|
| 15-45 μm | Feineres Pulver zum Pressen kleiner und komplexer Werkzeugelemente | Compacts für den Metall-Spritzguss |
| 45-106 μm | Gröberes Pulver, geeignet für die meisten Press- und Sinterwerkzeuge | Konventionelles Press- und Sinterverfahren |
| 15-53 μm | Gemischtes Pulver für gute Packungsdichte | Binder Jetting oder Tintenstrahl-3D-Druck |
| 45-150 μm | Größere Partikel für bessere Fließfähigkeit | Additive Fertigung durch Pulverbettschmelzen |
Spezifikationen
- ASTM A581: Standardspezifikation für frei bearbeitbare Stäbe aus rostfreiem und hitzebeständigem Stahl, warmgewalzt oder kalt nachbearbeitet
- ISO 4957: Werkzeugstähle
- AWS A5.13: Spezifikation zum Schweißen von Fülldrahtelektroden auf Eisenbasis
Die Zusammensetzung und Größe des H13-Pulvers entspricht den üblichen Normen für Werkzeugstahl.
Anwendungen von H13-Pulver
Typische Anwendungen, die von den Eigenschaften von H13 profitieren:
H13 Pulver Anwendungen
| Industrie | Häufige Verwendungszwecke |
|---|---|
| Metallverarbeitung | Druckgusswerkzeuge, Strangpresswerkzeuge, Schmiedewerkzeuge, Spritzgussformen |
| Herstellung von Kunststoffen | Blasformen, Pressformen, Tiefziehformen, Spritzgussformen |
| Automobilindustrie | Schneiden und Lochen von Stanzen, Formen von Rollen |
| Luft- und Raumfahrt | Werkzeuge zum Formen und Gießen |
| Additive Fertigung | Laser-Pulverbettschweißen, Bindemittelstrahlverfahren |
Die Kombination aus Hitzebeständigkeit, Härte und Zähigkeit von H13 macht es ideal für Warmarbeitsanwendungen bis zu ~600°F und für kurze Einsätze darüber.
Lieferanten und Preisgestaltung
H13 Werkzeugstahlpulver ist bei großen Anbietern erhältlich:
H13-Pulver-Lieferanten
| Anbieter | Beschreibung |
|---|---|
| Sandvik | Weltweiter Hersteller von Werkzeugstahl. Große Auswahl an Osprey H13-Pulvern. |
| Höganäs | Großer Hersteller von Eisen- und Stahlpulver. H13-Pulver zum Pressen. |
| Zimmerer-Zusatzstoff | Produziert H13-Pulver für die additive Fertigung. |
| CNPC-Pulver | Liefert H13-Pulver nach den üblichen Spezifikationen. |
| Erasteel | Bietet kundenspezifische Größenverteilungen von H13-Pulver. |
H13 Pulver Preisgestaltung
Als spezielles Werkzeugstahlpulver ist H13 teurer als einfache Eisen- oder Edelstahlpulver:
- 15-45 μm H13-Pulver: ~$14/lb
- 45-150 μm H13-Pulver: ~$12/lb
- Die Preise variieren je nach Größe, Menge, Lieferant und geografischer Region.
Erkundigen Sie sich direkt bei den Lieferanten nach Mengenrabatten, um die Kosten zu optimieren.
Vor- und Nachteile von H13-Pulver
| Vorteile | Benachteiligungen |
|---|---|
| Hervorragende Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und Wärmeprüfung | Begrenzte Warmhärte - beginnt oberhalb von 1000°F an Festigkeit zu verlieren |
| Gleichmäßige Aushärtung durch größere Querschnitte | Neigung zur Rissbildung, wenn Abschnitte über 2-3″ abgeschreckt werden |
| Zähigkeit für Schlagbeanspruchung | Erfordert eine Anlaßbehandlung nach dem Härten |
| Formstabilität im Betrieb | Teurer als Kohlenstoffstahlpulver |
| Weithin verfügbar bei großen Anbietern | Oberflächliche Oxidation kann über 1000°F ein Problem darstellen. |
H13-Pulver bietet trotz einiger Einschränkungen ein optimales Gleichgewicht der Eigenschaften für die meisten Anwendungen im Bereich der Warmarbeit.
H13 vs. H11 Pulver Vergleich
H13 und H11 sind ähnliche Chrom-Warmarbeitsstähle. Wesentliche Unterschiede:
| Parameter | H13 Pulver | H11-Pulver |
|---|---|---|
| Zusammensetzung | 5% Chrom | 8% Chrom |
| Heißhärte | Mäßig bis zu 1000°F | Bessere Retention bis zu 1100°F |
| Zähigkeit | Höher | Geringere Zähigkeit |
| Widerstand gegen thermische Ermüdung | Ausgezeichnet | Gut, nicht so stark wie H13 |
| Kosten | Mäßig | Geringere Kosten als H13 |
Für die beste Kombination aus Hitzebeständigkeit, Zähigkeit und Kosten wird H13 für die meisten Warmarbeitsanwendungen im Allgemeinen gegenüber H11 bevorzugt.
FAQ
Wofür wird der Werkzeugstahl H13 verwendet?
H13 wird in der Regel für Warmarbeitswerkzeuge wie Druckgussformen, Warmschmiedewerkzeuge, Extrusionswerkzeuge und Kunststoffspritzgussformen verwendet, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
Welche Härte hat H13 nach der Wärmebehandlung?
Die typische Härte für geglühtes H13 beträgt 217 HB. Gehärtetes und angelassenes H13 erreicht typischerweise 48-54 HRC, je nach Anlaßzustand.
Können Sie H13-Werkzeugstahl bearbeiten?
Ja, H13 kann in geglühtem oder vorgehärtetem Zustand mit geeigneten Werkzeugen und Techniken bearbeitet werden. Eine Härte über 45 HRC erfordert Schleifen oder Erodieren.
Was ist der Unterschied zwischen H13 und D2-Werkzeugstahl?
H13 hat eine bessere Warmhärte und Wärmeprüfbeständigkeit als D2. D2 hat eine höhere Verschleißfestigkeit und erreicht bei optimaler Wärmebehandlung eine größere Härte.
Ist H13-Werkzeugstahl gut für Messer?
H13 ist zwar sehr gut härtbar, hat aber eine geringere Zähigkeit als Stähle wie 440C oder D2, weshalb er für die meisten Messeranwendungen weniger geeignet ist.
Mit seinen ausgewogenen Eigenschaften und seiner Verfügbarkeit ist H13-Werkzeugstahlpulver eine ausgezeichnete Wahl für den Bedarf an Warmarbeitswerkzeugen.
Schlussfolgerung
H13 Werkzeugstahlpulver bietet eine ideale Kombination aus Hitze- und Verschleißfestigkeit, Härtbarkeit und Zähigkeit für anspruchsvolle Warmarbeitsanwendungen. Seine Chrom-Molybdän-Vanadium-Legierungszusammensetzung sorgt für eine ausgezeichnete thermische Ermüdungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Wärmeprüfungen bis zu 600°F. H13-Pulver kann gepresst und gesintert oder in der additiven Fertigung verwendet werden, um kostengünstig haltbare Werkzeuge herzustellen. Globale Lieferanten bieten H13-Pulver in verschiedenen Größenverteilungen an, die sich für unterschiedliche Herstellungsverfahren eignen. Mit Fähigkeiten, die zwischen konventionellem Kohlenstoffstahl und exotischen Superlegierungen liegen, wird das vielseitige H13-Pulver auch weiterhin eine breite Anwendung im Druckguss, Schmieden, Strangpressen und Spritzguss finden.
