Hej! Jako dostawca gatunków stali gorącej matrycy często pytają mnie o przewodność cieplną różnych rodzajów stali gorącej matrycy. Jest to kluczowy czynnik w wykonywaniu i wielu innych aplikacjach przemysłowych, więc pomyślałem, że rozbiję to dla ciebie na tym blogu.
Po pierwsze, zrozummy, czym jest przewodność cieplna. Mówiąc prosto, przewodność cieplna jest zdolnością materiału do prowadzenia ciepła. W przypadku stali gorącej matrycy ta właściwość jest bardzo ważna, ponieważ podczas procesu odlewania lub kucia stali stal jest narażona na wysokie temperatury. Jeśli stal nie może skutecznie prowadzić ciepła, może prowadzić do nierównomiernego rozkładu temperatury, co może powodować naprężenie termiczne, pękanie, a ostatecznie krótszą żywotność matrycy.
Porozmawiajmy teraz o niektórych typowych klasach stali gorących i ich przewodności cieplnej.
H13 Hot Die Steel
H13 jest jednym z najczęściej używanych gatunków stali gorącej matrycy. Jest znany z doskonałej wytrzymałości, odporności na zużycie i ciepła - sprawdzanie odporności. Jeśli chodzi o przewodność cieplną, H13 ma stosunkowo dobrą wydajność. W temperaturze pokojowej jego przewodność cieplna wynosi około 29–31 w/(m · k). Ale wraz ze wzrostem temperatury ta wartość zmienia się. W około 600 ° C przewodność cieplna spada do około 25–27 W/(m · k).
Powodem tego spadku jest to, że wraz ze wzrostem temperatury wibracje atomowe w stalowym wzroście, które rozprasza elektrony przenoszące ciepło. To rozpraszanie zmniejsza wydajność przenoszenia ciepła. Pomimo spadku w wyższych temperaturach, H13 nadal utrzymuje się dobrze w wielu gorących aplikacjach. Jest powszechnie używany w matrycach - odlewanie stopów aluminium, o których można dowiedzieć się więcejPrzetwarzanie stopu aluminium.
H11 Hot Die Steel
H11 to kolejna popularna klasa stali gorącej. Jest podobny do H13 na wiele sposobów, ale ma nieco inny skład chemiczny. Przewodność cieplna H11 znajduje się również na boisku H13. W temperaturze pokojowej wynosi około 30–32 w/(m · k). W miarę wzrostu temperatury do 600 ° C spada do około 26–28 W/(m · k).
H11 jest często stosowany w zastosowaniach, w których potrzebujesz dobrej przewodności cieplnej wraz z wysoką wytrzymałością temperatury. Świetnie nadaje się do wykuwania matryc i wytrwałości. Stosunkowo wysoka przewodność cieplna pomaga szybko rozproszyć ciepło wytwarzane podczas procesu formowania, co zmniejsza szanse na przegrzanie i uszkodzenie matrycy.
SKD61 Hot Die Steel
SKD61 to japońska stal Hot Die, która jest równoważna H13 w wielu aspektach. Jego charakterystyka przewodności cieplnej są również dość podobne. W temperaturze pokojowej przewodność cieplna SKD61 wynosi około 30 w/(m · k), a w 600 ° C jest około 26 W/(m · k).
SKD61 jest szeroko stosowany w produkcji form odlewów do odlewów do metali nie żelaznych, takich jak cynk i magnez. Dobra przewodność cieplna pozwala na wydajne przenoszenie ciepła podczas procesu odlewania matrycy, co powoduje lepszą wysokiej jakości odlewy. Jeśli chcesz umrzeć - tworzenie, możesz sprawdzićDie SteelAby uzyskać więcej informacji.
W porównaniu z innymi materiałami
Interesujące jest również porównanie przewodności cieplnej stali gorącej z innymi materiałami. Na przykład stopy miedzi mają znacznie wyższą przewodność cieplną. .Klasa stopu miedzimoże mieć przewodnictwo cieplne od 200–400 W/(M · K), w zależności od określonego stopu. Ale stopy miedzi są na ogół bardziej miękkie i mniejsze - odporne na stal Hot Die. Tak więc, chociaż świetnie nadają się do zastosowań, w których wysoki przenoszenie ciepła jest najwyższym priorytetem, mogą nie być odpowiednie do procesów produkujących lub kucia wysokiego ciśnienia.
Z drugiej strony niektóre stopy aluminium mają przewodnictwo cieplne w zakresie 150–250 W/(m · k). Są lżejsze niż stal i mają przyzwoite właściwości termiczne, ale brakuje im siły i twardości wymaganej do wielu gorących zastosowań.
Czynniki wpływające na przewodność cieplną
Istnieje kilka czynników, które mogą wpływać na przewodność cieplną stali gorącej matrycy. Jednym z głównych czynników jest skład chemiczny. Elementy takie jak chrom, molibden i wanad, które są powszechnie spotykane w stali gorącej matrycy, mogą wpływać na ruch elektronów przenoszących ciepło. Na przykład wzrost zawartości chromu może nieznacznie zmniejszyć przewodność cieplną, ponieważ atomy chromu mogą zakłócać przepływ elektronów.
Proces obróbki cieplnej odgrywa również kluczową rolę. Wyżądanie, gaszenie i temperament mogą zmienić mikrostrukturę stali, która z kolei wpływa na jego przewodność cieplną. Stalowa stal na gorąco oczyszczoną ciepłem może mieć zoptymalizowane właściwości termiczne, zapewniając lepszą wydajność w aplikacji.
Dlaczego przewodność cieplna ma znaczenie w zastosowaniach stalowych na gorąco
W gorących procesach roboczych, takich jak die - odlewanie, kucie i wytłaczanie, przewodność cieplna stali matrycy bezpośrednio wpływa na jakość produktu końcowego i długość życia matrycy.
W odlewaniu matrycy, jeśli stal matryca ma słabą przewodność cieplną, stopiony metal może nie chłodzić równomiernie, co prowadzi do wad takich jak wnęki skurczowe, porowatość i nierównomierne wykończenie powierzchni. Uciska z dobrą przewodnością cieplną może szybko przenieść ciepło ze stopionego metalu do otaczającego środowiska, co powoduje bardziej jednolity proces zestalania i lepszą - wysokiej jakości odlewy.
Podczas kucia matryca poddana wysokim ciśnieniu i temperaturom. Mieć stali z wysoką przewodnością cieplną może bardziej skutecznie rozproszyć ciepło wytwarzane podczas procesu kucia. Zmniejsza to naprężenie termiczne na matryce, zapobiegając pękaniu i przedłużenia żywotności serwisowej.
Wniosek
Więc masz to! Przewodnictwo cieplne różnych gatunków stali gorącej matrycy jest ważnym czynnikiem, który może znacząco wpłynąć na wydajność matryc w różnych zastosowaniach na gorąco. Niezależnie od tego, czy jest to H13, H11 czy SKD61, każda ocena ma własne charakterystyki przewodności cieplnej, które sprawiają, że jest odpowiedni do określonych zastosowań.
Jeśli jesteś na rynku ocen Hot Die Steel i chcesz omówić, która ocena byłaby najlepiej dopasowana do Twojej aplikacji, chciałbym z tobą porozmawiać. Po prostu sięgnij, a możemy rozpocząć rozmowę o twoich wymaganiach i o tym, jak nasza stal Hot Die może je spotkać.
Odniesienia
- ASM Handbook, tom 3: Schematy fazowe stopu
- „Zakładanie stali narzędziowych” RA Grange, Cr Hribal i LF Porter
- Literatura techniczna głównych producentów stali