H13工具鋼パウダー は、粉末冶金および金属積層造形用途で使用される汎用性の高い材料です。このガイドでは、H13粉末の組成、特性、仕様、用途、サプライヤー、長所／短所など、包括的な概要をご紹介します。
H13工具鋼粉末の概要
H13工具鋼粉末は、工具、金型、耐摩耗部品の製造に使用される合金鋼粉末です。主な特徴
- 熱疲労やヒートチェックに対する優れた耐性
- 均一な貫通硬化のための高い焼入れ性
- 靭性と高い圧縮強度の優れた組み合わせ
- 熱間工具用途によく使用される
- プレス加工やアディティブ・マニュファクチャリング用に、さまざまなサイズ分布で入手可能
その特性により、H13パウダーは高温作業環境での厳しいツーリングニーズに適しています。
H13粉末の組成と特性
H13工具鋼パウダー は以下のような公称組成と特性を持つ：
H13粉末の化学組成
| エレメント | 重量 % |
|---|---|
| カーボン | 0.32-0.45 |
| クロム | 4.75-5.50 |
| モリブデン | 1.10-1.75 |
| バナジウム | 0.80-1.20 |
| マンガン | 0.20-0.50 |
| シリコン | 0.80-1.20 |
H13粉末の物理的性質
- 密度：7.3 g/cm3
- 融点： 2640°F (1450°C)
- 熱伝導率：20°C（68°F）で21W/m・K
機械的特性
- 硬度48-54HRC（オイル焼入れ・焼戻し時
- 引張強さ：1900～2100MPa
- 降伏強度：1650 MPa
- エロンゲーション：8-10%
- 1000°F以上の温度で硬度と延性を低下させる。
バランスの取れた合金化により、焼入れ性、耐熱性、靭性が向上する。
パウダーの特性と仕様
H13工具鋼粉末は様々なサイズ分布で入手可能です：
H13 粉末粒度分布
| サイズ範囲 | 説明 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| 15-45 μm | 小さく複雑な金型形状をプレスするための、より微細なパウダー | 金属射出成形用コンパクト |
| 45-106 μm | ほとんどのプレスおよび焼結金型に適した粗めのパウダー | 従来のプレス・焼結プロセス |
| 15-53 μm | 混合パウダーによる良好な充填密度 | バインダージェットまたはインクジェット3Dプリント |
| 45-150 μm | 粒子を大きくして流動性を向上 | レーザー粉末床溶融積層造形 |
仕様
- ASTM A581：熱間圧延または冷間仕上げされた快削ステンレス鋼および耐熱鋼棒の標準仕様
- ISO 4957：工具鋼
- AWS A5.13：鉄基フラックス入り溶接棒の仕様
H13粉末の組成とサイズは、工具鋼の一般的な規格に適合している。
H13パウダーの用途
H13の特性を生かした代表的な用途：
H13パウダーの用途
| 産業 | 一般的な用途 |
|---|---|
| 金属製造 | ダイカスト金型、押出金型、鍛造金型、射出成形金型 |
| プラスチック製造 | ブロー金型、圧縮金型、熱成形金型、射出成形金型 |
| 自動車 | パンチのトリミングとピアス、ロールの成形 |
| 航空宇宙 | 成形工具 |
| 積層造形 | レーザー粉末床溶融、バインダージェッティング |
H13は、耐熱性、硬度、靭性を兼ね備えているため、最高600°Fまでの熱間工具用途およびそれ以上の短時間暴露に最適です。
サプライヤーと価格
H13工具鋼パウダー は主要サプライヤーから入手可能である：
H13パウダー 供給者
| サプライヤー | 説明 |
|---|---|
| サンドビック | 世界的な工具鋼メーカー。オスプレイH13パウダーの幅広いラインナップ。 |
| ヘガネス | 鉄鋼粉末大手。プレス用H13パウダー。 |
| カーペンター添加剤 | アディティブ・マニュファクチャリング用のH13パウダーを製造。 |
| CNPCパウダー | 共通仕様のH13パウダーを供給。 |
| エラスティール | H13粉末の粒度分布をカスタマイズできます。 |
H13パウダー価格
特殊工具鋼の粉末であるH13は、単純な鉄やステンレス鋼の粉末よりも高価である：
- 15-45 μm H13パウダー：～$14/ポンド
- 45-150 μm H13パウダー：～$12/ポンド
- 価格はサイズ、数量、サプライヤー、地域によって異なる。
コストを最適化するための数量割引については、サプライヤーに直接お問い合わせください。
H13パウダーの長所と短所
| メリット | デメリット |
|---|---|
| 熱疲労やヒートチェックに対する優れた耐性 | 熱間硬度に限界 - 1000°F以上で強度が低下し始める |
| 大きな断面を通して均一な硬化 | 2-3″以上の部分を急冷すると割れやすい。 |
| 衝撃ストレスに耐えるタフネス | 焼入れ後の焼戻し処理が必要 |
| 使用中の寸法安定性 | 炭素鋼粉末より高価 |
| 主要サプライヤーから幅広く入手可能 | 1000°Fを超えると表面酸化が問題となることがある。 |
H13パウダーは、いくつかの制限はあるものの、ほとんどの熱間工具用途に最適な特性バランスを提供します。
H13とH11のパウダー比較
H13とH11は類似のクロム熱間工具鋼である。主な違い
| パラメータ | H13パウダー | H11パウダー |
|---|---|---|
| 構成 | 5%クロム | 8%クロム |
| 高温硬度 | 1000°Fまで | 1100°Fまで優れた保持力 |
| タフネス | より高い | 靭性の低下 |
| 耐熱疲労性 | 素晴らしい | 良いが、H13ほど強くない |
| コスト | 中程度 | H13より低コスト |
耐熱性、靭性、コストの最適な組み合わせのため、ほとんどの熱間工具用途では、一般にH11よりもH13が好まれる。
よくあるご質問
H13工具鋼は何に使われるのですか？
H13は、高温にさらされるダイカスト金型、熱間鍛造金型、押出金型、プラスチック射出成形金型などの熱間加工金型用途に一般的に使用される。
熱処理後のH13の硬度は？
焼きなましH13の一般的な硬度は217HBである。焼入れ・焼戻し処理されたH13の硬度は、焼戻しの状態にもよりますが、通常48～54HRCです。
H13工具鋼を加工できますか？
はい、H13は適切な工具と技術を用いれば、焼きなまし状態でもプリハードン状態でも加工できます。硬度が45HRCを超える場合は、研削または放電加工が必要です。
H13とD2工具鋼の違いは何ですか？
H13は、D2よりも熱間硬度と耐ヒートチェック性に優れている。D2は耐摩耗性に優れ、最適な熱処理を施すとより高い硬度が得られる。
H13工具鋼はナイフに適していますか？
焼き入れ性は非常に高いが、H13は440CやD2のような鋼よりも靭性が低く、ほとんどのナイフ用途には適さない。
バランスの取れた特性と入手性を持つH13工具鋼粉末は、熱間加工工具のニーズに最適な選択肢です。
結論
H13工具鋼粉末は、要求の厳しい熱間加工工具用途に耐熱性、耐摩耗性、焼入れ性、靭性の理想的な組み合わせを提供します。クロム-モリブデン-バナジウム合金組成により、優れた熱疲労寿命と最高600°Fの熱チェックへの耐性が得られます。H13粉末は、プレス、焼結、または積層造形に使用することで、耐久性のある工具を経済的に製造することができます。世界的なサプライヤーは、様々な製造工程に適した様々なサイズ分布のH13粉末を提供しています。従来の炭素鋼とエキゾチックな超合金の中間の能力を持つ汎用性の高いH13パウダーは、ダイカスト、鍛造、押出、射出成形金型に幅広く使用され続けるでしょう。
