H13ってどんな材質ですか？
H13 は工業生産および金型加工の分野で広く使用されている高性能熱間加工用金型鋼です。この記事では、読者がこの重要な材料を十分に理解できるように、H13 の材料特性、化学組成、機械的特性、および応用シナリオを詳細に紹介します。
1. H13材の概要
H13はクロムモリブデン熱間ダイス鋼で、米国AISI規格の熱間ダイス鋼等級に属します。耐熱疲労性、高温強度、耐摩耗性に優れており、ダイカスト金型、鍛造金型、押出金型などの高温作業環境で多く使用されます。
2. H13の化学組成
| 要素 | 含有量(%) |
|---|---|
| カーボン(C) | 0.32～0.45 |
| シリコン（Si） | 0.80～1.20 |
| マンガン(Mn) | 0.20～0.50 |
| 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 |
| リン(P) | ≤0.030 |
| 硫黄(S) | ≤0.030 |
3. H13の機械的性質
| パフォーマンス指標 | 数値 |
|---|---|
| 引張強さ | ≧1000MPa |
| 降伏強さ | ≧850MPa |
| 伸び | ≥10% |
| 衝撃靱性 | ≥25 J/cm2 |
| 硬度(HRC) | 48-52 |
| 熱伝導率 | 24.3W/(m・K) |
4. H13の熱処理工程
H13 鋼の熱処理プロセスはその性能に大きな影響を与えます。これには主に次の手順が含まれます。
1.アニーリング：845～900℃に加熱し、2～4時間保温した後、500℃以下までゆっくり冷却して放熱します。硬度は180〜220HBに達することがあります。
2.焼入れ処理: 815〜870℃に予熱し、その後995〜1030℃に加熱し、油焼き入れまたはガス焼き入れを行うと、硬度は53〜57HRCに達します。
3.テンパリング：540～650℃で2時間ずつ2回焼戻しすることで、最高の総合性能が得られます。
5. H13 の主な応用分野
H13鋼はその優れた特性により以下の分野で広く使用されています。
1.ダイカスト金型：アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、その他の合金のダイカストに使用されます。
2.熱間鍛造金型：各種金属の熱間鍛造に適しています。
3.押出ダイス：アルミニウム、銅などの非鉄金属の押出成形に使用されます。
4.プラスチック金型：高温プラスチックの射出成形に適しています。
5.その他の用途: ホットシャーリングナイフ、ホットワークパンチなどの工具にも使用できます。
6. H13と他の熱間ダイス鋼の比較
| 鋼種 | 主な特長 | 適用温度 |
|---|---|---|
| H13 | 優れた総合性能、熱疲労耐性 | ≤600℃ |
| H11 | 靭性は向上しますが、強度はわずかに低下します | ≤550℃ |
| H21 | 高温強度、靭性が低い | ≤650℃ |
| 3Cr2W8V | 優れた高温性能、高コスト | 700℃以下 |
7. H13の長所と短所の分析
利点:
1. 優れた高温強度と硬度を持っています。
2. 優れた耐熱疲労性
3. 靭性と耐摩耗性の向上
4. 熱処理変形が小さい
5. 優れた処理性能
短所:
1. 耐高温酸化性はタングステン熱間ダイス鋼ほど良くありません。
2. 極度の高温では硬度が急激に低下します
3. 通常の金型鋼に比べてコストが高い
8. 2013 年下半期の市況
最近の市場調査によると、H13金型鋼の価格は原材料価格の変動に大きく影響されます。現在の国内市場におけるH13金型用鋼の参考価格は以下のとおりです。
| 仕様 | 価格（元/kg） |
|---|---|
| 丸鋼（φ50～100mm） | 45-60 |
| プレート(20～100mm) | 50-65 |
| モジュール(300×300×100mm) | 55-70 |
9. H13使用上の注意
1. 使用前に適切な熱処理を行う必要があります。
2. 600℃を超える環境での長期使用は避けてください。
3. 定期的に金型の表面状態を確認し、適時にメンテナンスを行ってください。
4. 熱衝撃を避けるため、使用時の予熱に注意してください。
5. 適切な潤滑剤と冷却方法を選択する
10. H13年度の開発動向
製造業界の金型性能に対する要求が高まり続けるにつれて、H13 鋼も常に最適化および改良されています。 H13 の将来の開発方向には次のものが含まれます。
1. 純度および均一性の向上
2. より最適化された熱処理プロセスの開発
3. 表面処理技術の応用
4. 高性能H13改良鋼種の開発
概要：H13は、優れた総合特性を備えた熱間加工用金型用鋼として、高温の作業環境下でも優れた性能を発揮し、金型製造分野において欠かせない重要な素材です。 H13 の特性を理解し、正しく使用することは、金型の寿命や生産効率の向上に非常に重要です。
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