ちょっと、そこ！ホットダイスチールグレードのサプライヤーとして、私はしばしば、さまざまな種類のホットダイスチールの熱伝導性について尋ねられます。それはダイの重要な要素です - 作りや他の多くの産業用途なので、私はこのブログであなたのためにそれを分解すると思いました。
まず、熱伝導率とは何かを理解しましょう。簡単に言えば、熱伝導率とは、材料が熱を伝導する能力です。ホットダイスチールの場合、この特性は非常に重要です。なぜなら、鋳造または鍛造プロセス中に、スチールが高温にさらされるためです。鋼が効果的に熱を伝導できない場合、温度分布が不均一につながる可能性があり、熱応力、亀裂、そして最終的にはダイの寿命が短くなる可能性があります。
それでは、いくつかの一般的なホットダイスチールグレードとその熱伝導率について話しましょう。
H13ホットダイスチール
H13は、最も広く使用されているホットダイスチールグレードの1つです。それは、その優れたタフネス、耐摩耗性、および熱のチェック抵抗で知られています。熱伝導率に関しては、H13のパフォーマンスは比較的良好です。室温では、その熱伝導率は約29〜31 w/（m・k）です。しかし、温度が上がると、この値は変わります。約600°Cでは、熱伝導率は約25〜27 w/（m・k）に低下します。
この減少の理由は、温度が上昇するにつれて、鋼の原子振動が熱を散乱させる鋼の原子振動が増加するからです。この散乱により、熱伝達の効率が低下します。高温での低下にもかかわらず、H13は依然として多くの熱いアプリケーションでうまく耐えられます。それは一般的にダイで使用されています - アルミニウム合金の鋳造ダイ、あなたはでもっと学ぶことができますアルミニウム合金処理。
H11ホットダイスチール
H11は、人気のあるホットダイスチールグレードです。多くの点でH13に似ていますが、化学組成がわずかに異なります。 H11の熱伝導率は、H13の球場にもあります。室温では、約30〜32 w/（m・k）です。温度が600°Cに上昇すると、約26〜28 w/（m・k）に低下します。
H11は、高温強度とともに良好な熱伝導率が必要なアプリケーションでよく使用されます。鍛造ダイと押し出しダイに最適です。比較的高い熱伝導率は、形成プロセス中に発生した熱を迅速に放散するのに役立ち、ダイの過熱と損傷の可能性を減らします。
SKD61ホットダイスチール
SKD61は日本語 - 多くの面でH13に相当する日本語のホットダイスチールです。その熱伝導率も非常に似ています。室温では、SKD61の熱伝導率は約30 w/（m・k）であり、600°Cでは、約26 w/（m・k）です。
SKD61は、亜鉛やマグネシウムなどの非鉄金属用のダイの製造に広く使用されています。その良好な熱伝導率により、ダイ - 鋳造プロセス中に効率的な熱伝達が可能になり、より良い品質の鋳物が得られます。あなたがダイに興味があるなら - 作り、あなたはチェックアウトしたいかもしれませんダイスチール詳細については。
他の素材と比較します
また、ホットダイスチールの熱伝導率を他の材料と比較することも興味深いです。たとえば、銅合金は熱伝導率がはるかに高くなっています。銅合金クラス特定の合金に応じて、200〜400 w/（m・k）の範囲の熱伝導率を持つことができます。しかし、銅合金は一般に柔らかく、摩耗が少ない - ホットダイスチールよりも耐性があります。したがって、高熱伝達が最優先事項であるアプリケーションには最適ですが、高圧ダイ - 作成または鍛造プロセスには適していない場合があります。
一方、一部のアルミニウム合金は、150〜250 w/（m・k）の範囲の熱伝導率を持っています。それらはスチールよりも軽く、まともな熱特性を持っていますが、多くの熱いアプリケーションに必要な強度と硬度がありません。
熱伝導率に影響する要因
ホットダイスチールの熱伝導率に影響を与える可能性のあるいくつかの要因があります。主な要因の1つは、化学組成です。ホットダイスチールによく見られるクロム、モリブデン、バナジウムなどの元素は、熱の動きに影響を与える可能性があります。たとえば、クロム原子が電子の流れを妨げる可能性があるため、クロム含有量の増加は熱伝導率をわずかに低下させる可能性があります。
熱処理プロセスも重要な役割を果たします。アニーリング、クエンチング、および焼き戻しは、鋼の微細構造を変化させる可能性があり、それがその熱伝導率に影響を与えます。井戸 - 熱 - 処理されたホットダイスチールは、熱特性を最適化し、アプリケーションのパフォーマンスを向上させることができます。
熱伝導率がホットダイスチールアプリケーションで重要な理由
ダイなどのホットな作業プロセス - 鋳造、鍛造、押し出し、ダイスチールの熱伝導率は、最終製品の品質とダイの寿命に直接影響します。
ダイ - 鋳造では、ダイスチールの熱伝導率が不十分な場合、溶融金属は均等に冷却されず、収縮キャビティ、多孔性、不均一な表面仕上げなどの欠陥につながる可能性があります。優れた熱伝導性を備えたダイは、熱を溶融金属から周囲の環境にすばやく移し、より均一な固化プロセスとより良い品質の鋳物をもたらすことができます。
鍛造では、ダイは高い圧力と温度にさらされます。熱伝導率が高い鋼製のダイは、鍛造プロセス中に発生した熱をより効率的に消散させることができます。これにより、ダイに対する熱応力が減り、割れを防ぎ、サービス寿命が延長されます。
結論
それで、あなたはそれを持っています！さまざまなホットダイスチールグレードの熱伝導率は、さまざまなホットワーキングアプリケーションでのダイのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性のある重要な要素です。 H13、H11、またはSKD61であろうと、各グレードには、特定の用途に適した独自の熱伝導性特性があります。
ホットダイスチールグレードの市場にいて、どのグレードがあなたのアプリケーションに最適かを話し合いたいなら、私はあなたとチャットしたいです。手を差し伸べるだけで、お客様の要件と、ホットダイスチールがどのように会うことができるかについての会話を始めることができます。
参照
- ASMハンドブック、第3巻：合金相図
- Ra Grange、Cr Hribal、およびLF Porterによる「ツール鋼の熱処理」
- 主要な鉄鋼メーカーからの技術文献