Vad är den heta hårdheten hos verktygsstål? Tja, om du är i tillverkningsspelet är det här en fråga du förmodligen har ställt dig själv minst en gång. Som leverantör av verktygsstål har jag haft min beskärda del av samtalen om detta ämne, så jag tänkte dela med mig av några insikter.
Låt oss börja med grunderna. Varm hårdhet, även känd som röd hårdhet, är förmågan hos ett material att behålla sin hårdhet, styrka och slitstyrka vid förhöjda temperaturer. I samband med verktygsstål är detta superviktigt eftersom verktyg ofta arbetar under höga belastningar och höga temperaturer. Till exempel, när du skär, formar eller smider metall utsätts verktyget för intensiv värme som genereras av friktion och deformation. Om verktygsstålet inte har bra varmhårdhet kommer det att mjukna, slitas snabbt och tappa sin skäregg.
Så, hur fungerar varm hårdhet? Allt beror på verktygsstålets mikrostruktur. Verktygsstål består av olika legeringselement som kol, krom, vanadin, molybden och volfram. Dessa element bildar hårda karbidpartiklar i stålmatrisen. När stålet värms upp fungerar dessa karbider som barriärer för rörelse av dislokationer (defekter i kristallstrukturen), vilket hjälper stålet att behålla sin hårdhet.
Låt oss ta en titt på några populära verktygsstål och deras heta hårdhetsegenskaper.
Först ut ärT1 High Speed Tool Steel. T1 är ett klassiskt snabbverktygsstål. Den har en hög mängd volfram, vilket bidrar till dess utmärkta varma hårdhet. T1 kan bibehålla sin hårdhet upp till cirka 650°C (1200°F). Detta gör den idealisk för höghastighetsskärningsoperationer, såsom fräsning, svarvning och borrning. Den höga varmhårdheten gör att verktyget kan skära igenom tuffa material som rostfritt stål och höghållfasta legeringar utan att snabbt tappa kanten.
Ett annat välkänt verktygsstål ärD2 Tool Steel Bar. D2 är ett verktygsstål med hög kolhalt och hög kromhalt. Den har bra slitstyrka och anständig hethårdhet. Även om det inte är lika värmebeständigt som vissa höghastighetsstål, kan det fortfarande hålla sig bra vid måttligt höga temperaturer. D2 används ofta i applikationer som stansverktyg, kallformningsverktyg och stansar. Den heta hårdheten hos D2 hjälper den att motstå de upprepade stötarna och höga tryck som är förknippade med dessa typer av operationer.
Sedan finns detH13 Verktygsstålplåt. H13 är ett stål för varmarbete. Den är designad för att hantera den extrema värmen och stressen från varmsmidning, pressgjutning och extruderingsprocesser. H13 har en balanserad kombination av legeringselement som ger den utmärkt varmhårdhet och seghet. Den kan behålla sin hårdhet vid temperaturer upp till cirka 600°C (1100°F). Detta gör den till ett toppval för formar som används för att forma heta metaller.
Nu kanske du undrar hur man mäter den heta hårdheten hos verktygsstål. En vanlig metod är Rockwells hårdhetstest. I detta test pressas en diamantkon eller en härdad stålkula in i stålets yta vid en viss belastning. Därefter mäts inskärningens djup och denna mätning används för att bestämma hårdheten. För att mäta varm hårdhet upprepas testet vid förhöjda temperaturer.
En annan metod är Vickers hårdhetstest. I likhet med Rockwell-testet används en diamantintryckare för att göra en fördjupning på stålytan. Storleken på fördjupningen mäts och hårdheten beräknas. Fördelen med Vickers test är att det kan användas på mindre eller tunnare prover, och det ger en mer exakt mätning av hårdheten i vissa fall.
När du väljer ett verktygsstål baserat på varmhårdhet finns det några saker att tänka på. Tänk först på driftstemperaturen för din applikation. Om du arbetar med höghastighetsskärning eller varmsmidning, behöver du ett stål med hög varmhårdhet, som T1 eller H13. Om temperaturerna är mer måttliga kan D2 vara ett bra alternativ.
För det andra, överväg de andra egenskaperna hos stålet, såsom seghet, slitstyrka och bearbetbarhet. Ibland kan du behöva göra en avvägning. Till exempel kan ett stål med mycket hög varmhårdhet vara svårare att bearbeta.
Som verktygsstålleverantör vet jag att det kan vara en utmaning att hitta rätt verktygsstål för just dina behov. Det är därför jag är här för att hjälpa till. Oavsett om du är en liten verkstad eller en stor tillverkningsanläggning kan jag ge dig de bästa verktygsstållösningarna.
Om du är intresserad av att lära dig mer om verktygsståls varmhårdhet eller vill diskutera dina specifika krav, tveka inte att höra av dig. Jag kan ge råd om det lämpligaste verktygsstålet för din applikation, tillhandahålla prover för testning och ge dig konkurrenskraftiga priser. Låt oss arbeta tillsammans för att hitta det perfekta verktygsstålet för ditt nästa projekt.
Referenser
- ASM Handbook Volym 1: Egenskaper och urval: järn, stål och högpresterande legeringar
- Tool Steel Technology av Robert A. Grange och JK Tien
