Hei acolo! În calitate de furnizor de grade de oțel cu matriță fierbinte, am fost adesea întrebat despre conductivitatea termică a diferitelor tipuri de oțel cu matriță fierbinte. Este un factor crucial în Die - Making și multe alte aplicații industriale, așa că m -am gândit că îl voi descompune pentru tine în acest blog.
În primul rând, să înțelegem care este conductivitatea termică. În termeni simpli, conductivitatea termică este capacitatea unui material de a efectua căldură. Pentru oțelul cald, această proprietate este super importantă, deoarece în timpul procesului de turnare sau de forjare, oțelul este expus la temperaturi ridicate. Dacă oțelul nu poate efectua căldura în mod eficient, poate duce la o distribuție neuniformă a temperaturii, ceea ce ar putea provoca tensiune termică, fisură și, în final, o durată de viață mai scurtă a matriței.
Acum, să vorbim despre unele clase comune de oțel cu matriță caldă și conductivitatea lor termică.
H13 Hot Die Oțel
H13 este una dintre cele mai utilizate grade de oțel cu matriță caldă de acolo. Este cunoscut pentru rezistența sa excelentă, rezistența la uzură și căldura - verificarea rezistenței. Când vine vorba de conductivitate termică, H13 are o performanță relativ bună. La temperatura camerei, conductivitatea termică este în jur de 29 - 31 W/(M · K). Dar pe măsură ce temperatura crește, această valoare se schimbă. La aproximativ 600 ° C, conductivitatea termică scade la aproximativ 25 - 27 W/(M · K).
Motivul acestei scăderi este că pe măsură ce temperatura crește, vibrațiile atomice din oțel cresc, care împrăștie căldura electroni. Această împrăștiere reduce eficiența transferului de căldură. În ciuda scăderii la temperaturi mai ridicate, H13 încă reușește să mențină bine în multe aplicații de lucru la cald. Este utilizat în mod obișnuit în matrițe - matrițe de turnare pentru aliaje de aluminiu, despre care puteți afla mai multe desprePrelucrarea aliajului de aluminiu.
H11 oțel fierbinte
H11 este un alt grad popular de oțel cald. Este similar cu H13 în multe feluri, dar are o compoziție chimică ușor diferită. Conductivitatea termică a H11 este, de asemenea, în parcul de bilă din H13. La temperatura camerei, este în jur de 30 - 32 W/(M · K). Pe măsură ce temperatura crește la 600 ° C, scade la aproximativ 26 - 28 W/(M · K).
H11 este adesea utilizat în aplicații în care aveți nevoie de o conductivitate termică bună, împreună cu rezistența la temperatură ridicată. Este excelent pentru morturile de forjare și matrițe de extrudare. Conductivitatea termică relativ ridicată ajută la disiparea rapidă a căldurii generate în timpul procesului de formare, ceea ce reduce șansele de supraîncălzire și deteriorare a matriței.
SKD61 Hot Die Oțel
SKD61 este un oțel cu matriță caldă japoneză - echivalent cu H13 în multe aspecte. Caracteristicile sale de conductivitate termică sunt destul de similare. La temperatura camerei, conductivitatea termică a SKD61 este de aproximativ 30 W/(M · K), iar la 600 ° C, este în jur de 26 W/(M · K).
SKD61 este utilizat pe scară largă la fabricarea matrițelor de turnare pentru metale non -feroase precum zinc și magneziu. Conductivitatea sa termică bună permite un transfer eficient de căldură în timpul procesului de turnare, ceea ce duce la piese turnate mai bune de calitate. Dacă sunteți interesat de moarte - poate doriți să consultațiOțel morPentru mai multe informații.
Comparativ cu alte materiale
De asemenea, este interesant să comparăm conductivitatea termică a oțelului cu matriță fierbinte cu alte materiale. De exemplu, aliajele de cupru au o conductivitate termică mult mai mare.Clasa aliajului de cupruPoate avea conductivități termice cuprinse între 200 - 400 W/(M · K), în funcție de aliajul specific. Dar aliajele de cupru sunt, în general, mai moi și mai puțin uzate - rezistente decât oțelul fierbinte. Așadar, deși sunt excelente pentru aplicațiile în care transferul ridicat de căldură este prioritatea principală, s -ar putea să nu fie potrivite pentru procesele de confecționare ridicată sau de forjare.
Pe de altă parte, unele aliaje de aluminiu au conductivități termice în intervalul 150 - 250 W/(M · K). Sunt mai ușoare decât oțelul și au proprietăți termice decente, dar le lipsește rezistența și duritatea necesară pentru multe aplicații de lucru la cald.
Factori care afectează conductivitatea termică
Există mai mulți factori care pot afecta conductivitatea termică a oțelului cu matriță fierbinte. Unul dintre principalii factori este compoziția chimică. Elemente precum crom, molibden și vanadiu, care se găsesc în mod obișnuit în oțelul cu matriță fierbinte, pot influența mișcarea electronilor de transport a căldurii. De exemplu, o creștere a conținutului de crom poate reduce ușor conductivitatea termică, deoarece atomii de crom pot interfera cu fluxul de electroni.
Procesul de tratare termică joacă, de asemenea, un rol crucial. Recuperarea, stingerea și temperarea pot schimba microstructura oțelului, care la rândul său afectează conductivitatea termică. O oțel cu matriță fierbinte tratată cu căldură poate avea proprietăți termice optimizate, asigurând performanțe mai bune în aplicație.
De ce se contează conductivitatea termică în aplicațiile din oțel cald
În procesele de lucru la cald, cum ar fi turnarea, forjarea și extrudarea, conductivitatea termică a oțelului de matriță afectează în mod direct calitatea produsului final și durata de viață a matriței.
În turnarea matriței, dacă oțelul matriță are o conductivitate termică slabă, metalul topit s -ar putea să nu se răcească uniform, ceea ce duce la defecte precum cavitățile de contracție, porozitate și finisarea neuniformă a suprafeței. O matriță cu o conductivitate termică bună poate transfera rapid căldura de la metalul topit în mediul înconjurător, rezultând un proces de solidificare mai uniform și turnări mai bune de calitate.
În forjare, matrița este supusă presiunilor și temperaturilor ridicate. O matriță din oțel cu o conductivitate termică ridicată poate disipa căldura generată în timpul procesului de forjare mai eficient. Acest lucru reduce tensiunea termică pe matriță, prevenind fisurarea și prelungirea duratei de viață a serviciului.
Concluzie
Deci, acolo îl ai! Conductivitatea termică a diferitelor grade din oțel cald este un factor important care poate avea un impact semnificativ asupra performanței matriilor în diferite aplicații de lucru la cald. Fie că este vorba de H13, H11 sau SKD61, fiecare grad are propriile sale caracteristici de conductivitate termică care îl fac potrivit pentru utilizări specifice.
Dacă sunteți pe piață pentru notele de oțel cald și doriți să discutați care notă ar fi cea mai potrivită pentru aplicația dvs., mi -ar plăcea să vorbesc cu dvs. Doar întindeți -vă și putem începe o conversație despre cerințele dvs. și cum le poate îndeplini oțelul nostru fierbinte.
Referințe
- Manual ASM, volumul 3: diagrame de fază din aliaj
- „Tratarea termică a oțelurilor de scule” de Ra Grange, Cr Hribal și LF Porter
- Literatură tehnică de la producătorii majori de oțel