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Heiße Schimmelpilzstahl ist ein Legierungswerkzeugstahl, das speziell für Formen ausgelegt ist, die in der thermischen Verformungsverarbeitung von Metallen verwendet werden. Zu diesen Anwendungen gehören heiße Schmiedensformen, heiße Extrusionsformen, Stempelformen und heiße Köpfe. Aufgrund der schwerwiegenden Arbeitsbedingungen - charakterisiert durch eine längere Exposition gegenüber hohen Temperaturen und hohen Druck - muss der Stahl der Arbeitsstahl hohe Festigkeit, Härte und thermische Stabilität besitzen. Wesentliche Eigenschaften sind hohe Wärmefestigkeit, thermische Ermüdungsbeständigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.
Hot Work Tool Stahl ist ein wesentliches Material in der industriellen Herstellung, insbesondere bei Anwendungen, die hohe Festigkeit und Widerstand gegen thermische Müdigkeit fordern.
Hochtemperaturstärke und Härte: Heißes Werkzeugstahl Stahl behält eine Härte von 40-50 Stunden (Rockwell Härte C) selbst bei Temperaturen von bis zu 500-700 ° C, um sicherzustellen, dass die Werkzeuge während der thermischen Verarbeitung hervorragende mechanische Eigenschaften beibehalten.
Gute Zähigkeit: Dieser Stahl weist einen Impact-Zähigkeitswert von ca. 20-30 J /cm², auf, was bedeutet, dass er signifikante Energie ohne Frakturierung aufnehmen kann. Dies macht es besonders geeignet, Anwendungen zu schmieden, die mit hohen Aufpralllasten verbunden sind.
Überlegene thermische Müdigkeitsresistenz: Mit einer optimierten Legierungszusammensetzung, einschließlich Elementen wie Chrom (CR) und Molybdän (MO), kann dieser Stahl über 1.000 Wärmezyklen standhalten, ohne bemerkenswerte Risse zu entwickeln, was die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich erweitert.
Stabiler Wärmewiderstand: Durch die Einbeziehung stabiler Legierungselemente wie Vanadium (V) behalten diese Stähle eine stabile Mikrostruktur und Leistung bei, selbst wenn sie wiederholt auf etwa 600 ° C erhitzt werden.
Hervorragende Aushärten: Heißes Werkzeugwerkzeugstahl kann sich tief lockernden Behandlungen ergeben und im gesamten Material gleichmäßige Härte erreichen, z.
Mäßige thermische Leitfähigkeit: Mit einer thermischen Leitfähigkeit von etwa 28-32 W /m·K, ermöglicht dieser Stahl schnelle und sogar Heizung und Kühlung, was das Risiko einer lokalisierten Überhitzung verringert.
Gute maschinabilität: Moderne Verfeinerungsprozesse wie Electroslag Remelding (ESR) sorgen für eine hohe materielle Reinheit und erleichtern diese Stahlmaschine trotz seiner hohen Härte im Vergleich zu kaltem Werkzeugstahl.
Verlängerte Lebensdauer: Zum Beispiel können Aluminiumlegierungsformen aus H13-Heißwerkwerkzeugstahl eine Lebensdauer von über 100.000 Gusszyklen erzielen, während herkömmliche Schimmelpilzmaterialien nach weniger als der Hälfte dieser Zahl möglicherweise ausfallen.
Erhöhte Produktionseffizienz: Aufgrund der Haltbarkeit dieser Formen werden Ausfallzeiten, die durch Schimmelprobleme verursacht werden, minimiert. In der Automobilindustrie beispielsweise kann das Schmiedensstots aus hochwertigem Heißwerkwerkzeug Stahl zehntausende Teile produzieren, ohne Ersatz oder Wartung zu benötigen.
Kostensenkung: Obwohl die anfänglichen Kosten für qualitativ hochwertige Stahl von Heißwerkwerkzeugen um 20 bis 30% höher sind, können die längere Lebensdauer und die reduzierte Wartungsanforderungen die Werkzeuge pro Tag auf lange Sicht um bis zu 50% senken.
Verbesserte Produktqualität: Die hervorragende thermische Leitfähigkeit und stabile mechanische Eigenschaften gewährleisten eine hohe dimensionale Genauigkeit und Oberflächenqualität der Produkte. Zum Beispiel kann in der Produktion von Luft- und Raumfahrtkomponenten die Verwendung von Hochleistungs-Werkzeug-Werkzeugstahl mit Hochleistungs-Werkzeugen zu überlegenen Oberflächenfinish und dimensionalen Präzision führen.
Hochtemperaturstärke und Zähigkeit
Heiße Arbeit Die Stahl muss während des Betriebs erhebliche Aufprallkräfte standhalten, insbesondere in heißen Schmiedensformen. Diese Formen haben häufige und intensive Auswirkungen und erfordern Materialien mit außergewöhnlicher Festigkeit und Zähigkeit, um Risse zu verhindern. Beispielsweise kann eine typische heiße Schmiedeform die Auswirkungen von bis zu 5000 MPa ertragen, was Materialien erfordert, die die strukturelle Integrität unter solchen Belastungen aufrechterhalten können.
Resistenz tragen
Zusätzlich zu den Reibung und dem Verschleiß von Deforming-Knüppel unterliegen heiße Arbeitenformen einer Hochtemperaturoxidation und Abrieb aus Eisenoxidskalen. Diese doppelte Belichtung erfordert Stahl mit hoher Härte und anti-adhäsiven Eigenschaften. Eine Verschleißrate unter 0,05 mm³ / nm unter spezifischen Testbedingungen weist auf eine hervorragende Verschleißfestigkeit hin, die eine längere Lebensdauer der Schimmelpilze gewährleistet.
Wärmestabilität
Die thermische Stabilität bezieht sich auf die Fähigkeit des Stahls, seine mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen zu halten. Heiße Arbeitformen arbeiten häufig bei Oberflächentemperaturen zwischen 400 ° C und 700 ° C. Stahl, der seine Struktur und Leistung in diesem Bereich aufrechterhält, ist entscheidend, um eine plastische Verformung und ein Versagen zu vermeiden. Beispielsweise werden Stahlnoten, die über 80% ihrer Festigkeit bei 600 ° C behalten, für Anwendungen mit hoher Stress bevorzugt.
Wärmemüdung
Widerstand Heiße Arbeiten Formen werden wiederholte Erheizungs- und Kühlzyklen unterzogen, was zu erheblichem Wärmespannung führt. Dies kann zur Bildung von netzwerkartigen Rissen auf der Formoberfläche führen, die als thermische Ermüdung bezeichnet wird. Eine hohe thermische Müdigkeitsbeständigkeit ist entscheidend, um vorzeitiges Schimmelfehler zu verhindern. Studien haben gezeigt, dass Stahl mit einer thermischen Ermüdungsrisslänge von weniger als 10 mm nach 1000 Zyklen bei 600 ° C eine überlegene Leistung bei der Aufrechterhaltung der Schimmelpilzintegrität aufweist.
Härtbarkeit
Heiße Arbeitformen sind in der Regel groß und erfordern im gesamten Querschnitt der Form gleichmäßige mechanische Eigenschaften. Eine hohe Härtbarkeit stellt sicher, dass die gesamte Form die gewünschte Härte und Stärke erreicht. Stahl mit einer Härtbarkeitstiefe von mehr als 25 mm bei Standardtests stellt sicher, dass selbst der Kern der dicken Formen optimale Eigenschaften erreicht.
Wärmeleitfähigkeit
Eine effektive Wärmeableitung ist wichtig, um eine Überhitzung zu verhindern, was die mechanischen Eigenschaften der Form beeinträchtigen kann. Eine gute thermische Leitfähigkeit verringert die Formtemperaturen der Form und die Minimierung der inneren Temperaturgradienten. Zum Beispiel kann Stahl mit thermischer Leitfähigkeit über 30 W /m·K bei Betriebstemperaturen die Formleistung erheblich verbessern.
Bildungseigenschaften und Verarbeitungseigenschaften
Um die Herstellungs- und Bildungsanforderungen zu erfüllen, muss der Stahl von Hot Work Die Stahl eine hervorragende Verarbeitbarkeit und Formbarkeit bieten. Stähle mit einer maßgeschneiderten Bewertung von über 60% im Vergleich zu Standardreferenzen sorgen für eine effiziente Schimmelpilzproduktion ohne Kompromissqualität.
Hot Work Die Stahl ist in mehreren hochdarstellenden Branchen unverzichtbar Hier sind einige wichtige Anwendungsbereiche:
Schmieden stirbt: Wird zur Herstellung kritischer Komponenten wie Kurbelwellen, Verbindungsstangen und Zahnräder verwendet. Die hohe Zähigkeit und die thermische Stabilität von HOT WORK -Stahl stellen sicher, dass diese Komponenten hergestellt werden können, um genaue Spezifikationen zu erfüllen und gleichzeitig die Haltbarkeit bei intensiver mechanischer Spannung aufrechtzuerhalten.
Stempelformen: Wesentlich für Gussmotorblöcke, Getriebegehäuse und andere komplizierte Teile, die eine hohe Präzision und eine hervorragende Oberflächenfinish erfordern. Die überlegene Verschleißfestigkeit und die Wärmeverträglichkeit der heißen Arbeitstabstahl verlängern die Lebensdauer dieser Formen und senken die Wartungskosten und Ausfallzeiten.
Präzisionsschmieden: Verwendet bei der Herstellung hochfärblicher, leichter Komponenten wie Turbinenblätter und Strukturteilen. Die hohe Härtbarkeit und die thermische Ermüdungsbeständigkeit von Hot Work Die Stahl gewährleisten eine konsistente Leistung bei den anspruchsvollen Bedingungen von Luft- und Raumfahrtanwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Sicherheit von größter Bedeutung sind.
Extrusion stirbt: Verwendet bei der Herstellung komplexer Profile für Flugzeugrahmen und andere Strukturelemente. Die hervorragende thermische Leitfähigkeit und Widerstand gegen das thermische Radfahren von heißem Arbeitstabstahl erhöht die Effizienz und Qualität des Extrusionsprozesses.
Heiße Extrusionsformen: Wird zur Erstellung von hochfesten Stahlkomponenten für Gebäude und Infrastrukturprojekte verwendet. Die Zähigkeit und Verschleißfestigkeit heißer Arbeitsträger sind ideal für Formen, die den sich wiederholenden Stress von Extrusionsprozessen ertragen müssen.
Schmieden von Formen für schwere Maschinen: In der Herstellung von Teilen für Baugeräte wie Bulldozer, Krane und Bagger. Die hohe Festigkeit und die Aufprallfestigkeit von heißem Arbeitstabstahl stellen sicher, dass diese Formen Komponenten erzeugen können, die schwere Belastungen und rauen Betriebsumgebungen standhalten.
Heißes Schmieden stirbt: Essentiell für die Herstellung von Hochleistungswerkzeugen und -stimmungen, die in verschiedenen Herstellungsprozessen verwendet werden. Die überlegene thermische Stabilität und Härte von heißem Arbeitstabstahl sorgen dafür, dass diese Werkzeuge ihre Präzision und Wirksamkeit über längere Nutzungszeiträume beibehalten.
Drücken Sie Schmiedestimmungen: Verwendet, um große, komplexe Teile mit hoher Genauigkeit zu schaffen. Die ausgezeichnete thermische Ermüdungsbeständigkeit von Heißer Arbeitstabstahl verhindert vor vorzeitiger Ausfall und sorgt für eine langfristige Produktivität und Kosteneffizienz.
Formen für Turbinenkomponenten: Wird bei der Herstellung von Teilen für die Stromerzeugungsgeräte, einschließlich Gas- und Dampfturbinen, verwendet. Die Hochtemperaturstärke und Haltbarkeit von Heißer Arbeitstabstahl sind entscheidend, um sicherzustellen, dass diese Formen effektiv unter den extremen Bedingungen der Energieerzeugung arbeiten können.
| Hot-Work-Schimmel-Stahl | ||||||||||||
| NEIN. | Grad | Chemische Zusammensetzung (Massenfraktion) / % | ||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | W | MO | V | Al | Andere | ||
| ≤ | ||||||||||||
| 1 | 5crmnmo | 0.50~
0.60 |
0.25~
0.60 |
1.20~
1.60 |
0.030 | 0.030 | 0.60~
0.90 |
0.15~
0.30 |
Ni
1.40~ 1.80 |
|||
| 2 | 5crnimo | 0.50~
0.60 |
≤ 0,40 | 0.50~
0.80 |
0.030 | 0.030 | 0.50~
0.80 |
0.15~
0.30 |
||||
| 3 | 3CR2W8V | 0.30~
0.40 |
≤ 0,40 | ≤ 0,40 | 0.030 | 0.030 | 2.20~
2.70 |
7.50~
9.00 |
0.20~
0.50 |
|||
| 4 | 5cr4mo3simnvai | 0.47~
0.57 |
0.80~
1.10 |
0.80~
1.10 |
0.030 | 0.030 | 3.80~
4.30 |
2.80~
3.40 |
0.80~
1.20 |
0.30~
0.70 |
||
| 5 | 3CR3MO3W2V | 0.32~
0.42 |
0.60~
0.90 |
≤ 0,65 | 0.030 | 0.030 | 2.80~
3.30 |
1.20
1.80 |
2.50~
3.00 |
0.80~
1.20 |
||
| 6 | 5CR4W5MO2V | 0.40~
0.50 |
≤ 0,40 | ≤ 0,40 | 0.030 | 0.030 | 3.40~
4.40 |
4.50~
5.30 |
1.50~
2.10 |
0.70~
1.10 |
||
| 7 | 8CR3 | 0.75~
0.85 |
≤ 0,40 | ≤ 0,40 | 0.030 | 0.030 | 3.20~
3.80 |
|||||
| 8 | 4crmnsimov | 0,35 ~ j
0.45 |
0.80~
1.10 |
0.80~
1.10 |
0.030 | 0.030 | 1.30~
1.50 |
0.40~
0.60 |
0.20~
0.40 |
|||
| 9 | 4cr3mo3siy | 0.35~
0.45 |
0.80~
1.20 |
0.25~
0.70 |
0.030 | 0.030 | 3.00~
3.75 |
2.00~
3.00 |
0.25~
0.75 |
|||
| 10 | 4CR5Mosiv | 0.33~
0.43 |
0.80~
1.20 |
0.20~
0.50 |
0.030 | 0.030 | 4.75~
5.50 |
1.10~
1.60 |
0.30~
0.60 |
|||
| 11 | 4CR5MOSIV1 | 0.32~
0.45 |
0.80~
1.20 |
0.20~
0.50 |
0.030 | 0.030 | 4.75~
5.50 |
1.10~
1.75 |
0.80~
1.20 |
|||
| 12 | 4CR5W2VSI | 0.32~
0.42 |
0.80~
1.20 |
≤ 0,40 | 0.030 | 0.030 | 4.50~
5.50 |
1.60~
2.40 |
0.60~
1.00 |
|||
| Hot-Work-Schimmel-Stahl | |||||
| NEIN. | GB | ISO | ASTM | JIS | DIN |
| 1 | 5crnimo | 4957 (40crnimo) | L6 | SKT4 | 1.2713 (40crnimo86) |
| 2 | 3CR2W8V | X40CRWMOV5-1 | H12 | SKD6 | 1,2581 (x30WCRV9-3) |
| 3 | 4Cr3Mo3SiV | H10 | |||
| 4 | 4CR5Mosiv | 4957 (x37CRMOV5-1) | H11 | SKD61 | 1,2344 (x40CRMOV5-1) |
| 5 | 4CR5MOSIV1 | 4957 (x37CRMOV5-1) | H13 | SKD61 | 1,2344 (x40CRMOV5-1) |
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