Stal narzędziowa do pracy na gorąco H13 to standardowy materiał na trzpienie do zwykłego formowania na gorąco. Jego bezpieczna, długoterminowa-temperatura pracy ogranicza się do 540 stopni. Gdy temperatura przekroczy 600 stopni, materiał szybko mięknie. Wewnętrzne ziarna węglika stają się grube, wytrzymałość na rozciąganie drastycznie spada. Pod wpływem nacisku walcowania i przekłuwania trzpień wygina się i trwale odkształca. Jego wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej prowadzi również do częstych pęknięć termicznych podczas powtarzających się cykli ogrzewania i chłodzenia.
Molibden i stop molibdenu TZM mają temperaturę topnienia 2623 stopni. Czysty molibden utrzymuje stabilne właściwości mechaniczne w temperaturach od 900 do 1100 stopni, podczas gdy stop TZM może pracować stale powyżej 1300 stopni bez zmiękczania. Molibden rozszerza się bardzo nieznacznie pod wpływem wysokiej temperatury, więc wymiary przedmiotu obrabianego pozostają niezmienne. Jego wysoka przewodność cieplna szybko rozprasza lokalne gorące punkty i zmniejsza awarie wywołane szokiem termicznym.
Zestawienie wydajności-obok-boku
| Metryczny | Trzpień molibdenowy | Trzpień H13 |
|---|---|---|
| Wytrzymałość utrzymująca się w wysokiej-temperaturze | Najwyższy-poziom; zachowuje największą wytrzymałość w temperaturze 1000 stopni | Słaby; siła spada gwałtownie powyżej 550 stopni |
| Przeciwdziałanie-odkształceniom | Minimalne wypaczenie pod długotrwałym obciążeniem cieplnym | Łatwe wybrzuszenie przy długotrwałym wysokim ciśnieniu cieplnym |
| Wytrzymałość na szok termiczny | Silne, niskie naprężenia termiczne powierzchni | Niezawodny tylko poniżej 500 stopni; łatwo pęka w cyklach 600 stopni |
| Odporność na utlenianie powietrza | Tlenki szybko powyżej 700 stopni; wymagane środowisko próżniowe/argonowe | Stabilna wydajność utleniania 400–600 stopni na świeżym powietrzu |
| Odporność na pełzanie w wysokiej-temperaturze | Doskonały | Ciężkie odkształcenie pełzające powyżej 600 stopni |
| Wytrzymałość-w temperaturze pokojowej | Kruche po rekrystalizacji | Wysoka udarność w przypadku ciężkich wstrząsów cyklicznych |
| Koszt produkcji i materiałów | Drogi surowiec, spiekany metodą metalurgii proszków | Niskie koszty, dojrzałe procesy kucia i obróbki cieplnej |
Odpowiednie warunki pracy
Wybieraćtrzpienie molibdenowedla tych przypadków
Przekłuwanie lub wytłaczanie rur pod kątem powyżej 650 stopni, w tym produkcja rur bez szwu ze stali nierdzewnej i superstopów
Linie produkcyjne uszczelnione próżniowo lub gazem obojętnym, aby zatrzymać utlenianie molibdenu
Ciągła, długoterminowa-produkcja w wysokiej-temperaturze przy rygorystycznych standardach tolerancji wymiarowej
Procesy z częstymi-bardzo wysokimi temperaturami, które szybko odkształcają H13
WybieraćTrzpienie H13dla tych przypadków
Stabilna temperatura pracy poniżej 550 stopni, np. Rury ze stali węglowej, wytłaczanie na gorąco miedzi i aluminium
Formowanie-na wolnym powietrzu bez próżniowego sprzętu ochronnego
Produkcja z dużymi uderzeniami i wibracjami mechanicznymi, przedkładająca wytrzymałość nad ekstremalną odporność na ciepło
Masowa produkcja w średnim-temperaturze przy napiętych budżetach kosztowych
Podsumowanie końcowe
W temperaturach roboczych przekraczających 600 stopni trzpienie molibdenowe znacznie przewyższają stal H13. Bardzo wysoka temperatura topnienia, stała-wytrzymałość w wysokiej temperaturze i niska rozszerzalność cieplna sprawiają, że są one najlepszym wyborem do obróbki na gorąco rur wysokostopowych. Głównymi wadami są słaba odporność na utlenianie w powietrzu i wyższe koszty całkowite.
W przypadku procesów średnio-temperaturowych w zakresie od 200 do 550 stopni H13 zapewnia zrównoważoną,-ekonomiczną wydajność. Oferuje przyzwoitą odporność na zmęczenie cieplne, dużą udarność i stabilną-odporność na utlenianie w normalnym powietrzu warsztatowym, pozostając najczęściej używanym materiałem na trzpienie do standardowego formowania na gorąco.
Aby wybrać odpowiedni materiał na trzpień, fabryki powinny opierać swoje decyzje na rzeczywistej maksymalnej temperaturze pracy i atmosferze produkcyjnej, zamiast po prostu wybierać materiał o lepszej ogólnej odporności na ciepło.
