Исчерпывающее руководство по порошку H13

Обзор порошка H13

H13 - универсальная хромомолибденованадиевая инструментальная сталь для горячей обработки, обладающая высокой стойкостью к термоусталостному растрескиванию и износостойкостью. Она обладает высокой твердостью при повышенных температурах, что делает ее пригодной для изготовления инструментов и штампов, используемых для горячей штамповки, ковки и литья.

Основные характеристики порошка H13 включают:

• Отличная горячая твердость и сопротивление термической усталости
• Хорошая износостойкость и вязкость
• Высокая прокаливаемость для повышения твердости путем термообработки
• Отличная обрабатываемость в отожженном состоянии
• Возможность полировки с получением тонкой поверхности
• Доступны различные типоразмеры и морфология

Порошок H13 используется для изготовления оснастки для горячей обработки, необходимой в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, аэрокосмическую, горнодобывающую, литье под давлением и т.д. В данной статье приводится подробный обзор порошка H13.

Химический состав порошка H13

Типичный химический состав порошка H13 составляет:

Элемент	Вес %
Железо (Fe)	Баланс
Хром (Cr)	4.75-5.5%
Молибден (Mo)	1.1-1.75%
Ванадий (V)	0.8-1.2%
Марганец (Mn)	0.2-0.6%
Кремний (Si)	0.8-1.2%
Углерод (C)	0.32-0.45%

Основные легирующие элементы, такие как хром, молибден и ванадий, обеспечивают отличную жаропрочность за счет образования устойчивых карбидов.

Свойства порошка H13

Порошок H13 обладает следующими свойствами:

Недвижимость	Значение
Плотность	7,3 г/см3
Температура плавления	1420-1460°C
Теплопроводность	24 Вт/мК
Электрическое сопротивление	0,55 мкΩ.см
Модуль Юнга	200 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.29-0.30
Прочность на разрыв	1900 МПа
Предел текучести	1650 МПа
Удлинение	8-9%
Твердость	46-52 HRC

 

H13 сохраняет свою твердость, прочность и сопротивление термической усталости при температуре до 600°C, что делает его идеальным выбором для применения в инструментах и штампах горячей обработки.

Способ получения порошка H13

Распространенными методами производства порошка H13 являются:

• Газовая атомизация - Инертный газ высокого давления используется для распыления расплавленного сплава H13, в результате чего образуются мелкодисперсные сферические порошки с контролируемым распределением по размерам.
• Распыление воды - Высокоскоростная водяная струя ударяет и разрушает поток расплавленного металла на мелкие неравномерные порошки. Более низкая стоимость, но более высокий унос кислорода.
• Механическое легирование - Шаровое измельчение порошков железа и легирующих элементов с последующим спеканием и вторичным распылением.

Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль над такими характеристиками частиц, как размер, форма и микрочистота.

Области применения порошка H13

Типичные области применения порошка H13 включают:

• Аддитивное производство - Применяется при лазерном порошковом наплавлении и струйной обработке связующего для изготовления вставок для горячей обработки, штампов, выдувных пресс-форм и т.д.
• Термические напыляемые покрытия - Наносится методом дугового распыления проволоки/порошка для получения износо- и термостойких покрытий.
• Литье металлов под давлением - Для изготовления небольших сложных деталей горячей обработки с жесткими допусками, например, ковочных штампов.
• Порошковая металлургия - Прессование и спекание позволяют экономически эффективно производить инструменты и штампы для горячей штамповки.
• Наполнитель для сварки - Используется в качестве порошковой проволоки, обеспечивая превосходную теплостойкость и износостойкость свариваемых деталей.

Технические характеристики порошка H13

Порошок H13 выпускается в различных диапазонах размеров, форм и марок, включая:

• Размер частиц: От 10-45 мкм для методов AM и до 150 мкм для процессов термического напыления.
• Морфология: Сферические, неправильные и смешанные формы частиц. Гладкий сферический порошок обеспечивает оптимальную текучесть.
• Оценки: Соответствие стандартам AISI, DIN, ASTM и другим эквивалентным стандартам. Возможно изготовление сплавов по индивидуальному заказу.
• Чистота: Содержание кислорода от 100 до 2000 ppm в зависимости от метода производства. Более низкое содержание кислорода обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики.

Мировые поставщики порошка H13

К числу основных поставщиков порошка H13 относятся:

• Sandvik Osprey (Великобритания)
• Erasteel (Франция)
• ХК Штарк (Германия)
• Dura-Bar Metal Services (США)
• Tekna Advanced Materials (Канада)
• CNPC Powder Group (Китай)

Эти компании производят порошок H13 с использованием различных технологий распыления и специализированных сплавов, предназначенных для конкретных отраслей промышленности, где применяются инструменты и штампы для горячей обработки.

Ценообразование на порошок H13

Цена на порошок H13 зависит от нескольких факторов:

• Уровни чистоты
• Размер и морфология частиц
• Метод получения порошка
• Объем заказа
• Дополнительная обработка
• Поставщик и его географическое положение

Класс	Диапазон цен
Коммерческая	$15-25 за кг
Высокая чистота	$25-50 за кг
Сверхтонкий	$50-120 за кг
Специальный класс	$120-250 за кг

 

Газовое распыление и высокочистые сорта имеют гораздо более высокую цену, чем коммерческий порошок H13. Небольшие количества также стоят дороже.

Хранение и обращение с порошком H13

Порошок H13 требует следующего контролируемого хранения и обращения:

• Хранить в герметичной таре при соблюдении влажности для предотвращения окисления
• Не допускать накопления мелкого порошка, чтобы минимизировать опасность взрыва пыли
• Используйте надлежащее заземление и СИЗ при работе с порошком
• Не допускать контакта с искрами, пламенем или источниками воспламенения
• Соблюдайте рекомендации по технике безопасности, приведенные в SDS поставщика

Для работы с порошками реактивных сплавов, таких как H13, предпочтительнее использовать перчаточные боксы с инертным газом.

Контроль и испытания порошка H13

Основные испытания по контролю качества порошка H13:

• Химический анализ с использованием ОЭС или РФА для обеспечения правильного состава
• Гранулометрический состав в соответствии со стандартом ASTM B822
• Анализ морфологии с помощью РЭМ-изображений
• Расход порошка измеряется в соответствии со стандартом ASTM B213
• Определение плотности методом гелиевой пикнометрии
• Анализ примесей методом ИСП-МС
• Характеристика микроструктуры методом рентгеновской дифракции

Тщательное тестирование гарантирует однородность химического состава, физических характеристик и микроструктуры, соответствующих требованиям применения.

Сравнение порошков инструментальной стали H13 и D2

H13 и D2 - два сравниваемых порошка для инструментальных сталей:

Параметр	H13	D2
Тип	Сталь для горячей обработки	Сталь для холодной обработки
Содержание Cr	4.75-5.5%	11-13%
V содержание	0.8-1.2%	0.7-1.2%
Теплостойкость	Отличный	Хороший
Износостойкость	Очень хорошо	Отличный
Жесткость	Выше	Нижний
Стоимость	Нижний	Выше

 

H13 противостоит тепловому и термоусталостному растрескиванию, в то время как D2 обеспечивает очень высокую износостойкость. H13 обеспечивает лучшую вязкость и более низкую стоимость.

Часто задаваемые вопросы о порошке H13

Вопрос: Как производится порошок из инструментальной стали H13?

О: Порошок H13 производится промышленным способом с использованием газовой атомизации, водной атомизации и механического легирования с последующим спеканием. Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль характеристик порошка.

Вопрос: Каковы основные области применения порошка H13?

О: Основными областями применения порошка H13 являются аддитивное производство, нанесение покрытий методом термического напыления, литье металлов под давлением, а также порошковая металлургия для горячей обработки инструмента, требующего отличной жаро- и износостойкости.

Вопрос: Каков рекомендуемый размер порошка H13 для струйного нанесения связующего AM?

О: Для процесса струйного нанесения связующего типичный размер порошка H13 составляет 20-45 мкм со сферической морфологией, что обеспечивает хорошую упаковку порошка и пропитку связующего.

Вопрос: Требует ли порошок H13 каких-либо особых мер предосторожности при обращении?

О: Да, с порошком H13 рекомендуется работать осторожно, в условиях контролируемой влажности и инертной атмосферы, используя надлежащее заземление, вентиляцию и СИЗ.

Вопрос: Где можно приобрести порошок H13, пригодный для изготовления штампов горячей ковки?

О: Для штампов горячей обработки порошок высокой чистоты H13 можно приобрести у ведущих производителей, включая Sandvik Osprey, Erasteel, HC Stark и Dura-Bar Metal Services.