H13工具鋼パウダー

H13工具鋼粉末は、熱間加工用工具の製造に一般的に使用される、非常に汎用性が高く耐久性に優れたグレードの工具鋼粉末です。この記事では、組成、特性、加工、仕様、用途、利点/欠点、サプライヤーなど、H13粉末冶金の包括的な概要を説明します。

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概要

H13工具鋼粉末は、優れた耐熱衝撃性と耐熱疲労特性を持つ、多用途のクロム-モリブデン-バナジウム合金鋼です。また、熱間加工において優れた延性を示し、焼入れ性が高く、非常に靭性に優れています。

H13は1000°F（540°C）までの温度で軟化しにくいため、アルミダイカスト、鍛造金型、押出金型などの過酷な条件に耐える金型製造に最適です。

粉末冶金技術を用いて製造されたH13粉末は、従来製造されていたH13工具鋼と比較して、全体的な特性が向上しています。主な利点は以下の通りです：

微細で均質な微細構造
分離の欠如
優れた機械的特性
より優れた寸法管理
より高い硬度の浸透性
優れた研磨性

構成

工具鋼H13はクロム熱間工具鋼とみなされる。化学組成を重量％で見てみましょう：

エレメント	構成 %
カーボン（C）	0.32-0.45
クロム（Cr）	4.75-5.50
モリブデン (Mo)	1.10-1.75
バナジウム (V)	0.80-1.20
マンガン (Mn)	0.20-0.50
ケイ素 (Si)	0.80-1.20
鉄（Fe）	バランス

微細構造中のクロム、モリブデン、バナジウム炭化物の組み合わせにより、H13は1000°Fまでの高温で優れた耐摩耗性を発揮する。

プロパティ

ここでは、H13工具鋼粉が示す主要な物理的および機械的特性の概要を紹介する：

物理的性質

密度：7.3 g/cm3
融点： 2785°F (1530°C)

機械的特性

引張強さ：
- アニール131,000 psi (900 MPa)
- 硬化＆焼戻し：300,000 psi (2070 MPa)
降伏強度：
- アニール76,000 psi (525 MPa)
- 硬化・焼戻し：262,000 psi (1800 MPa)
エロンゲーション：8%
面積の縮小35%
硬度：
- アニール処理：217HB
- 硬化＆焼戻し：54 HRC

この特性により、H13は熱間加工用金型および工具の優れた選択肢となります。高温でも高い強度と硬度を維持します。

加工

H13工具鋼は、従来型棒鋼および粉末冶金用棒鋼として、また積層造形技術用の標準粉末として入手可能です。

ここでは、H13パウダーがどのように製造・加工され、金型、工具、コンポーネントを製造するのかについて説明する：

1.霧化

真空誘導溶解は、H13を液体状にし、それを霧状にして微細な球状粉末にするために使用される。一般的な粉末サイズは10μmから45μmです。

2.コンパクション

H13パウダーは、最大100トンの加圧プレスを用いて金型に圧縮される。これにより、焼結に適した高密度の成形体が形成されます。

3.焼結

グリーンコンパクトは2150-2300°F (1175-1260°C)の温度で焼成されます。これにより、鋼粒子が融合し、90%を超える緻密なH13工具鋼部品が製造されます。

4.熱処理

粉末冶金H13は、溶製H13工具鋼と同様、焼鈍、焼入れ、焼戻しを経て、所望の機械的特性を達成する。

5.仕上げ

焼結H13製品は、従来の技術またはEDM技術を用いて、最終公差まで機械加工、研削、研磨されます。

適切な熱処理と仕上げにより、部品は熱間加工用途で一般的に使用されるアルミニウム、亜鉛、鉛、錫、銅、鉄、ニッケル、チタン合金との適切な適合性を確保します。

仕様

H13工具鋼粉末製品は、様々な分類に合わせて製造されています：

ASTM A681
ISO 4957 X40CrMoV5-1
DIN 1.2344

一般的なサイズ範囲は以下の通り：

形状	サイズ
粉類	10-45 μm
グリーン・コンパクト	最大40インチ x 20インチ x 6インチ
焼結部品	用途によって異なる

アプリケーション

H13工具鋼粉末のユニークな特性を活用した一般的な用途をいくつかご紹介します：

熱間工具

アルミダイカスト
鍛造用金型
押出金型

プラスチック金型

射出成形金型
ブロー金型
真空成形

高温処理

溶融物の取り扱い
熱エネルギーの保有

H13粉末工具鋼は、熱間加工機械や装置内の過酷な環境に耐える必要がある工具、金型、部品に非常に効果的です。

H13パウダーと鋳造H13工具鋼の比較

従来の鋳造法で製造されたH13と粉末冶金技術で製造されたH13には、いくつかの重要な違いがある：

パラメータ	H13キャスト	H13パウダー
コンポジション・コントロール	一貫性のない構成	非常に安定した構図
隔離	高度な分離	隔離なし
均一性	均質ではない	非常に均質
密度	90-92%	最大100%密度
一般的な硬度	50-51 HRC	56HRCまで
寸法精度	+/- 0.5%	±0.1%以上
表面仕上げ研磨	中程度	素晴らしい

H13スチールパウダーの分子一貫性と規則性は、優れた機械的特性を可能にします。その結果、粉末ベースのH13工具鋼は、鋳造された工具鋼グレードの製品と比較して、より優れた性能と長寿命を提供します。

サプライヤー

以下は、H13工具鋼粉末製品を提供する世界の主要サプライヤーの一覧です：

会社概要	製品グレード	リードタイムズ
ホエガネス	アンコールスチール1000、アンコールスチール2000、アンコールスチール3000、アンコールスチール5000	4～6週間
ヘガネス	デジタル・メタル 47-H13	10営業日
サンドビック	オスプレイ H13	在庫から8週間
プラクセア	タファ95HS、98HS、88HS、99HS	6～8週間
カーペンター・パウダー製品	CP800、CP1000	6～12週間