H13パウダーの総合ガイド
H13粉末は、卓越した強度、靭性、耐熱性を示す高性能工具鋼粉末です。クロム熱間工具鋼に属し、高温と機械的応力に耐えることが特徴です。H13の粉末形状は精密で効率的な製造工程を可能にし、様々な産業で人気のある選択肢となっています。
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目次
H13パウダーの概要
H13 は、熱疲労亀裂に対する非常に優れた耐性と耐摩耗性を示す、多用途のクロム-モリブデン-バナジウム熱間加工工具鋼です。高温でも高い硬度を保持するため、熱間成形、鍛造、鋳造用途に使用される工具や金型に適しています。
H13 パウダーの主な特徴は次のとおりです。
- 優れた熱間硬度と熱疲労耐性
- 優れた耐摩耗性と靭性
- 焼入性が高く、熱処理により硬度が上がります。
- 焼鈍状態での優れた被削性
- 微細な表面仕上げまで研磨可能
- 様々なサイズと形態で入手可能
H13 粉末は、自動車、航空宇宙、鉱業、ダイカストなどのさまざまな業界で必要とされる熱間加工工具の製造に使用されます。この記事では、H13 粉末の詳細な概要を説明します。
H13粉末の化学組成
H13 粉末の一般的な化学組成は次のとおりです。
| エレメント | 重量 % |
|---|---|
| 鉄（Fe） | バランス |
| クロム（Cr） | 4.75-5.5% |
| モリブデン (Mo) | 1.1-1.75% |
| バナジウム (V) | 0.8-1.2% |
| マンガン (Mn) | 0.2-0.6% |
| ケイ素 (Si) | 0.8-1.2% |
| カーボン（C） | 0.32-0.45% |
クロム、モリブデン、バナジウムなどの主要な合金元素は、安定した炭化物の形成により優れた耐熱性をもたらします。
H13パウダーの性質
H13 パウダーには次の特性があります。
| プロパティ | 価値 |
|---|---|
| 密度 | 7.3g/cm3 |
| 融点 | 1420～1460℃ |
| 熱伝導率 | 24W/mK |
| 電気抵抗率 | 0.55μΩ・cm |
| ヤング率 | 200 GPa |
| ポアソン比 | 0.29-0.30 |
| 引張強度 | 1900MPa |
| 降伏強度 | 1650MPa |
| 伸び | 8-9% |
| 硬度 | 46-52HRC |
H13 は 600°C まで硬度、強度、熱疲労耐性を維持するため、熱間工具や金型の用途に最適です。
H13パウダーの製造方法
H13 パウダーの一般的な製造方法は次のとおりです。
- ガス噴霧 – 高圧不活性ガスを使用して溶融 H13 合金を噴霧し、サイズ分布が制御された微細な球状粉末を生成します。
- 水の霧化 – 高速ウォータージェットが溶融金属の流れに衝撃を与え、微細な不規則な粉末に分解します。コストは低いが、酸素の吸収率は高い。
- 機械的合金化 – 鉄および合金元素粉末のボールミル粉砕、その後の焼結および二次噴霧。
ガス噴霧化により、サイズ、形状、微清浄度などの粒子特性を最適に制御できます。
H13パウダーの用途
H13 パウダーの一般的な用途には次のようなものがあります。
- アディティブ・マニュファクチャリング – 熱間工具インサート、金型、ブロー金型などを製造するためのレーザー粉末床溶融およびバインダージェッティングに使用されます。
- 溶射コーティング – ワイヤー/パウダーアークスプレー法を使用して塗布され、耐摩耗性と耐熱性のコーティングを提供します。
- 金属射出成形 – 鍛造金型など、公差が厳しい小型で複雑な熱間加工部品の製造。
- 粉末冶金 – プレスおよび焼結プロセスにより、コスト効率よく熱間成形ツールと金型を製造します。
- 溶接フィラー – フラックス入りワイヤとして使用され、溶接部品の耐熱性と耐摩耗性に優れています。
H13パウダーの仕様
H13 パウダーは、次のようなさまざまなサイズ範囲、形状、グレードで入手できます。
- 粒子径： AM法では10～45ミクロン、溶射法では150ミクロンまで。
- 形態学： 球状、不規則、混合粒子形状。滑らかな球状パウダーは最適な流動性を提供します。
- 成績だ： AISI、DIN、ASTM、およびその他の同等の規格に準拠しています。カスタム合金も利用可能です。
- 純粋さ： 酸素含有量は製造方法に応じて 100 ～ 2000 ppm。酸素レベルが低いほどパフォーマンスが向上します。
H13 パウダーの世界的なサプライヤー
H13 パウダーの主要サプライヤーには次のようなものがあります。
- サンドビック・オスプレイ（英国）
- エラスティール（フランス）
- HCシュタルク（ドイツ）
- デュラバー メタル サービス (米国)
- テクナ アドバンスト マテリアルズ (カナダ)
- CNPCパウダーグループ（中国）
これらの企業は、さまざまな噴霧化技術と、業界全体の特定の熱間加工ツールや金型の用途に合わせてカスタマイズされた合金を使用して、H13 粉末を製造しています。
H13パウダーの価格
H13 パウダーの価格は、いくつかの要因によって決まります。
- 純度レベル
- 粒子サイズと形態
- 粉末製造法
- 注文量
- 追加処理
- サプライヤーと地理的位置
| グレード | 価格帯 |
|---|---|
| コマーシャル | 1kgあたり$15-25 |
| 高純度 | 1kgあたり$25-50 |
| ウルトラファイン | 1kgあたり$50-120 |
| 特級 | 1kgあたり$120-250 |
ガスアトマイズグレードおよび高純度グレードは、市販の H13 パウダーよりもはるかに高い価格が設定されています。少量の場合はコストも高くなります。
H13 パウダーの保管と取り扱い
H13 パウダーには、以下の管理された保管と取り扱いが必要です。
- 酸化を防ぐため、湿度管理された密閉容器に保管してください。
- 粉塵爆発の危険を最小限に抑えるために、微粉の蓄積を避けます。
- 粉末を扱うときは、適切な接地と PPE を使用してください
- 火花、炎、発火源との接触を避ける
- サプライヤーの SDS が推奨する安全慣行に従ってください。
H13 のような反応性合金粉末を扱うには、不活性ガス グローブ ボックス技術が推奨されます。
H13粉末の検査と試験
H13 粉末の主要な品質管理テスト:
- OES または XRF を使用した化学分析により、正しい組成を確認
- ASTM B822規格に準拠した粒度分布
- SEM画像による形態分析
- ASTM B213標準に従って測定された粉体流量
- ヘリウムピクノメトリーによる密度測定
- ICP-MSによる不純物検査
- X線回折による微細構造評価
徹底的なテストにより、アプリケーション要件に適した均一な化学的特性、物理的特性、微細構造が保証されます。
H13とD2工具鋼粉末の比較
H13 と D2 は 2 つの工具鋼粉末の比較です。
| パラメータ | H13 | D2 |
|---|---|---|
| タイプ | 熱間加工鋼 | 冷間加工鋼 |
| Cr含有量 | 4.75-5.5% | 11-13% |
| Vコンテンツ | 0.8-1.2% | 0.7-1.2% |
| 耐熱性 | 素晴らしい | グッド |
| 耐摩耗性 | 非常に良い | 素晴らしい |
| タフネス | より高い | より低い |
| コスト | より低い | より高い |
H13 は熱や熱疲労亀裂に耐性があるのに対し、D2 は非常に高い耐摩耗性を備えています。 H13 は靭性が高く、コストが低くなります。
H13 パウダーに関するよくある質問
Q: H13工具鋼粉末はどのように製造されますか?
A: H13 粉末は、ガスアトマイズ、水アトマイズ、メカニカルアロイングとそれに続く焼結を使用して商業的に製造されています。ガスアトマイズにより、粉体の特性を最適に制御できます。
Q: H13 パウダーの主な用途は何ですか?
A: H13 粉末の主な用途には、積層造形、溶射コーティング、金属射出成形、優れた耐熱性と耐摩耗性を必要とする粉末冶金熱間加工工具などがあります。
Q: バインダージェッティング AM に推奨される H13 パウダー サイズはどれくらいですか?
A: バインダー ジェット プロセスの場合、典型的な H13 粉末のサイズ範囲は 20 ～ 45 ミクロンで、良好な粉末の充填とバインダーの浸透を可能にする球形の形態を備えています。
Q: H13 パウダーには特別な取り扱い上の注意が必要ですか?
A: はい、H13 パウダーは、適切な接地、換気、PPE を使用して、制御された湿度と不活性雰囲気下で慎重に取り扱うことをお勧めします。
Q: 熱間鍛造金型に適した H13 粉末はどこで購入できますか?
A: 熱間加工ダイ用途の場合は、Sandvik Osprey、Erasteel、HC Stark、Dura-Bar Metal Services などの大手メーカーから高純度 H13 粉末を購入できます。
