H13 sıcak iş takım çeliği, düzenli sıcak şekillendirme için standart mandrel malzemesidir. Güvenli, uzun-vadeli çalışma sıcaklığı 540 derecedir. Sıcaklık 600 dereceyi geçince malzeme hızla yumuşar. İç karbür taneleri kabalaşır, çekme mukavemeti büyük ölçüde düşer. Yuvarlama ve delme basıncı altında mandrel kalıcı olarak bükülür ve deforme olur. Yüksek termal genleşme oranı aynı zamanda tekrarlanan ısıtma ve soğutma çevrimleri sırasında sık sık termal çatlamaya yol açar.
Molibden ve TZM molibden alaşımının erime noktası 2623 derecedir. Saf molibden 900 dereceden 1100 dereceye kadar sabit mekanik özellikleri korurken, TZM alaşımı yumuşamadan 1300 derecenin üzerinde istikrarlı bir şekilde çalışabilir. Molibden yüksek ısı altında çok az genleşir, dolayısıyla iş parçası boyutu tutarlı kalır. Güçlü termal iletkenliği yerel sıcak noktaları hızla dağıtır ve termal şok arızalarını azaltır.
Yan-yan yana-Performans Dağılımı
| Metrik | Molibden Mandreli | H13 Mandrel |
|---|---|---|
| Yüksek-sıcaklıkta kalıcı dayanıklılık | En-katman; 1000 derecede en fazla gücü korur | Zayıf; Güç 550 derecenin üzerinde keskin bir şekilde düşüyor |
| De-deformasyon önleme kapasitesi | Sürekli ısı yükü altında minimum bükülme | Uzun süreli yüksek ısı basıncıyla kolay şişkinlik |
| Termal şok dayanıklılığı | Güçlü, düşük yüzey termal gerilimi | Yalnızca 500 derecenin altında güvenilir; 600 derecelik döngülerde kolayca çatlar |
| Hava oksidasyon direnci | 700 derecenin üzerinde hızla oksitlenir; vakum/argon ortamı gerekli | Açık havada 400-600 derece kararlı oksidasyon performansı |
| Yüksek-sıcaklıkta sürünme direnci | Harika | 600 derecenin üzerinde ağır sürünme deformasyonu |
| Oda-sıcaklığına dayanıklılık | Yeniden kristalleşmeden sonra kırılgan | Ağır döngüsel şok için yüksek darbe dayanıklılığı |
| Üretim ve malzeme maliyeti | Toz metalurjisi yoluyla sinterlenen pahalı hammadde | Düşük maliyetli, olgun dövme ve ısıl işlem prosesleri |
Uygun Çalışma Koşulları
Seçmekmolibden mandrelleribu durumlar için
Paslanmaz çelik ve süper alaşımlı dikişsiz boru üretimi de dahil olmak üzere 650 derecenin üzerinde boru delme veya ekstrüzyon
Molibden oksidasyonunu durdurmak için vakum veya inert gazla kapatılmış üretim hatları
Katı boyut toleransı standartlarıyla sürekli-yüksek-sıcaklıkta uzun süreli üretim
H13'ü hızla deforme eden, sık sık ultra-yüksek sıcaklık zirvelerine sahip işlemler
SeçmekH13 mandrellerbu durumlar için
Karbon çelik boru, bakır ve alüminyum sıcak ekstrüzyon gibi 550 derecenin altında kararlı çalışma sıcaklığı
Vakumlu koruyucu ekipman olmadan açık-hava oluşturma
Ağır darbeli ve mekanik titreşimli üretim, aşırı ısı direnci yerine tokluğun ön planda tutulması
Sıkı maliyet bütçeleriyle orta-sıcaklıkta toplu üretim
Son Özet
600 dereceyi aşan çalışma sıcaklıklarında molibden mandreller H13 çeliğinden büyük bir farkla daha iyi performans gösterir. Süper yüksek erime noktası, sabit yüksek-sıcaklık dayanımı ve düşük termal genleşme, onları yüksek-alaşımlı boruların sıcak işlenmesinde en iyi seçenek haline getirir. Başlıca dezavantajları havadaki zayıf oksidasyon direnci ve daha yüksek genel maliyetlerdir.
H13, 200 dereceden 550 dereceye kadar orta-sıcaklıktaki işlemler için dengeli, uygun maliyetli-bir performans sunar. Normal atölye havası altında yeterli termal yorulma direnci, mükemmel darbe dayanıklılığı ve stabil anti-antioksidasyon yeteneği sunar ve standart sıcak şekillendirme için en yaygın kullanılan mandrel malzemesi olmaya devam eder.
Doğru mandrel malzemesini seçmek için fabrikaların, genel ısı direnci daha iyi olan malzemeyi seçmek yerine, kararlarını gerçek maksimum çalışma sıcaklığına ve üretim atmosferine dayandırması gerekir.
