Selam! Sıcak kalıp çelik kalitelerinden oluşan bir tedarikçi olarak, genellikle farklı sıcak kalıp çelik türlerinin termal iletkenliği hakkında sorulur. Bu, kalıp yapımında ve diğer birçok endüstriyel uygulamada çok önemli bir faktör, bu yüzden bu blogda sizin için parçalayacağımı düşündüm.
Öncelikle, termal iletkenliğin ne olduğunu anlayalım. Basit bir ifadeyle, termal iletkenlik bir malzemenin ısı yapma yeteneğidir. Sıcak kalıp çelik için bu özellik çok önemlidir, çünkü kalıp döküm veya dövme işlemi sırasında çelik yüksek sıcaklıklara maruz kalır. Çelik ısıyı etkili bir şekilde gerçekleştiremezse, termal strese, çatlamaya ve nihayetinde kalının daha kısa bir ömrüne neden olabilecek eşit olmayan sıcaklık dağılımına yol açabilir.
Şimdi, bazı yaygın sıcak kalıp çelik kaliteleri ve termal iletkenlikleri hakkında konuşalım.
H13 sıcak kalıp çelik
H13, orada en çok kullanılan sıcak kalıp çelik notlarından biridir. Mükemmel sertliği, aşınma direnci ve ısı kontrol direnciyle bilinir. Termal iletkenlik söz konusu olduğunda, H13 nispeten iyi bir performansa sahiptir. Oda sıcaklığında, termal iletkenliği 29 - 31 w/(m · k). Ancak sıcaklık arttıkça bu değer değişir. Yaklaşık 600 ° C'de, termal iletkenlik yaklaşık 25 - 27 w/(m · k) düşer.
Bu düşüşün nedeni, sıcaklık arttıkça, ısıyı taşıyan elektronları dağan çelikteki atomik titreşimlerin artmasıdır. Bu saçılma, ısı transferinin verimliliğini azaltır. Daha yüksek sıcaklıklarda azalmaya rağmen, H13 hala birçok sıcak çalışma uygulamasında iyi durmayı başarıyor. Hakkında daha fazla bilgi edinebileceğiniz alüminyum alaşımlar için Die - döküm kalıplarında yaygın olarak kullanılır.Alüminyum alaşım işleme.
H11 sıcak kalıp çelik
H11, bir başka popüler sıcak kalıp çelik sınıfıdır. H13'e birçok yönden benzer, ancak biraz farklı bir kimyasal bileşime sahiptir. H11'in termal iletkenliği de H13'ün basketbol sahasındadır. Oda sıcaklığında, yaklaşık 30 - 32 w/(m · k). Sıcaklık 600 ° C'ye yükseldikçe, yaklaşık 26 - 28 w/(m · k) 'ye düşer.
H11 genellikle yüksek sıcaklık mukavemetiyle birlikte iyi termal iletkenliğe ihtiyaç duyduğunuz uygulamalarda kullanılır. Dövme kalıpları ve ekstrüzyon kalıpları için harika. Nispeten yüksek termal iletkenlik, şekillendirme işlemi sırasında üretilen ısıyı hızlı bir şekilde dağıtmaya yardımcı olur, bu da aşırı ısınma ve kalıpta hasar verme şansını azaltır.
SKD61 Sıcak Die Steel
SKD61, birçok açıdan H13'e eşdeğer olan bir Japon - sınıf sıcak kalıp çeliktir. Termal iletkenlik özellikleri de oldukça benzerdir. Oda sıcaklığında, SKD61'in termal iletkenliği yaklaşık 30 w/(m · k) ve 600 ° C'de 26 w/(m · k).
SKD61, çinko ve magnezyum gibi demir olmayan metaller için kalıp döküm kalıplarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. İyi termal iletkenliği, kalıp döküm işlemi sırasında verimli ısı transferine izin verir, bu da daha iyi kaliteli dökümlerle sonuçlanır. Die - yapmakla ilgileniyorsanız, kontrol etmek isteyebilirsinizÇelikDaha fazla bilgi için.
Diğer malzemelerle karşılaştırılması
Sıcak kalıp çeliğinin termal iletkenliğini diğer malzemelerle karşılaştırmak da ilginçtir. Örneğin, bakır alaşımları çok daha yüksek termal iletkenliğe sahiptir. .Bakır alaşım sınıfıspesifik alaşıma bağlı olarak 200-400 w/(m · k) arasında değişen termal iletkenliklere sahip olabilir. Ancak bakır alaşımları genellikle sıcak kalıp çelikten daha yumuşak ve daha az aşınmadır. Bu nedenle, yüksek ısı transferinin en büyük öncelik olduğu uygulamalar için mükemmel olsa da, yüksek basınç kalıp - yapma veya dövme işlemleri için uygun olmayabilirler.
Öte yandan, bazı alüminyum alaşımların 150 - 250 w/(m · k) aralığında termal iletkenlikleri vardır. Çelikten daha hafiftir ve iyi termal özelliklere sahiptirler, ancak birçok sıcak çalışma uygulaması için gereken güç ve sertlikten yoksundurlar.
Termal iletkenliği etkileyen faktörler
Sıcak kalıp çeliğinin termal iletkenliğini etkileyebilecek birkaç faktör vardır. Ana faktörlerden biri kimyasal bileşimdir. Sıcak kalıp çelikte yaygın olarak bulunan krom, molibden ve vanadyum gibi elemanlar, ısı taşıyan elektronların hareketini etkileyebilir. Örneğin, krom içeriğindeki bir artış, termal iletkenliği biraz azaltabilir, çünkü krom atomları elektron akışına müdahale edebilir.
Isıl işlem süreci de önemli bir rol oynar. Tavlama, söndürme ve temperleme, çeliğin mikro yapısını değiştirebilir ve bu da termal iletkenliğini etkiler. İyice ısı ile işlenmiş sıcak kalıp çelik, uygulamada daha iyi performans sağlayarak optimize edilmiş termal özelliklere sahip olabilir.
Sıcak kalıp çelik uygulamalarında neden termal iletkenlik önemlidir?
Die - döküm, dövme ve ekstrüzyon gibi sıcak çalışma işlemlerinde, kalıp çeliğinin termal iletkenliği, nihai ürünün kalitesini ve kalıp ömrünü doğrudan etkiler.
Kalıp dökümünde, kalıp çelik zayıf termal iletkenliğe sahipse, erimiş metal eşit olarak soğumayabilir, bu da büzülme boşlukları, gözeneklilik ve düzensiz yüzey kaplaması gibi kusurlara yol açabilir. İyi termal iletkenliğe sahip bir kalıp, ısıyı erimiş metalden çevredeki ortama hızlı bir şekilde aktarabilir, bu da daha düzgün bir katılaşma işlemine ve daha iyi kaliteli dökümlere neden olabilir.
Dövmede, kalıp yüksek basınçlara ve sıcaklıklara maruz kalır. Yüksek termal iletkenliğe sahip çelikten yapılmış bir kalıp, dövme işlemi sırasında üretilen ısıyı daha verimli bir şekilde dağıtabilir. Bu, kalıp üzerindeki termal stresi azaltır, çatlamayı önler ve servis ömrünü uzatır.
Çözüm
İşte, işte var! Farklı sıcak kalıp çelik kalitelerinin termal iletkenliği, çeşitli sıcak çalışan uygulamalarda kalıpların performansını önemli ölçüde etkileyebilecek önemli bir faktördür. H13, H11 veya SKD61 olsun, her sınıfın belirli kullanımlar için uygun hale getiren kendi termal iletkenlik özellikleri vardır.
Sıcak kalıp çelik notları için pazardaysanız ve hangi sınıfın uygulamanız için en uygun olacağını tartışmak istiyorsanız, sizinle sohbet etmek isterim. Sadece ulaşın ve gereksinimleriniz ve sıcak kalıp çeliğimizin bunları nasıl karşılayabileceği hakkında bir konuşma başlatabiliriz.
Referanslar
- ASM El Kitabı, Cilt 3: Alaşım Faz Diyagramları
- Ra Grange, Cr Hribal ve LF Porter tarafından "Takım Çeliklerinin Isıl İşlemi"
- Büyük çelik üreticilerinden teknik literatür