H13 粉末综合指南
H13 粉末是一种高性能工具钢粉末，具有优异的强度、韧性和耐热性。它属于铬热作工具钢系列，其特点是能够承受高温和机械应力。粉末状的 H13 可以实现精确高效的制造工艺，因此在各行各业都很受欢迎。
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目录
H13 粉末概述
H13 是一种多功能铬钼钒热作工具钢，具有非常好的抗热疲劳开裂性和耐磨性。它在高温下具有较高的硬度保持率，因此适用于热成型、锻造和铸造应用中的工具和模具。
H13 粉末的主要特点包括
- 出色的热硬度和抗热疲劳性
- 良好的耐磨性和韧性
- 高淬透性，可通过热处理提高硬度
- 退火状态下具有极佳的机加工性能
- 可抛光至精细的表面光洁度
- 提供各种尺寸范围和形态
H13 粉末用于生产汽车、航空航天、采矿、压铸等多个行业所需的热加工模具。本文将详细介绍 H13 粉末。
H13 粉末的化学成分
H13 粉末的典型化学成分是
| 要素 | 重量 % |
|---|---|
| 铁（Fe） | 平衡 |
| 铬 (Cr) | 4.75-5.5% |
| 钼（Mo） | 1.1-1.75% |
| 钒 (V) | 0.8-1.2% |
| 锰 (Mn) | 0.2-0.6% |
| 硅 (Si) | 0.8-1.2% |
| 碳 (C) | 0.32-0.45% |
铬、钼和钒等关键合金元素可形成稳定的碳化物，从而提供出色的耐热性。
H13 粉末的特性
H13 粉末具有以下特性：
| 物业 | 价值 |
|---|---|
| 密度 | 7.3 克/立方厘米 |
| 熔点 | 1420-1460°C |
| 导热性 | 24 W/mK |
| 电阻率 | 0.55 μΩ.cm |
| 杨氏模量 | 200 GPa |
| 泊松比 | 0.29-0.30 |
| 拉伸强度 | 1900 兆帕 |
| 屈服强度 | 1650 兆帕 |
| 伸长率 | 8-9% |
| 硬度 | 46-52 HRC |
H13 的硬度、强度和抗热疲劳性能可保持到 600°C，是热加工工具和模具应用的理想选择。
H13 粉末的生产方法
H13 粉末的常见生产方法包括
- 气体雾化 - 高压惰性气体用于雾化熔化的 H13 合金，从而产生具有可控尺寸分布的细球形粉末。
- 水雾化 - 高速水射流冲击熔融金属流并将其分解成细小的不规则粉末。成本较低，但氧气拾取量较高。
- 机械合金化 - 对铁粉和合金元素粉末进行球磨，然后进行烧结和二次雾化。
气体雾化可对颗粒的大小、形状和微洁净度等特性进行最佳控制。
H13 粉末的应用
H13 粉末的典型应用包括
- 快速成型制造 - 用于激光粉末床熔融和粘合剂喷射，以生产热加工模具镶件、模具、吹塑模具等。
- 热喷涂涂层 - 采用线/粉末电弧喷涂方法，提供耐磨耐热涂层。
- 金属注射成型 - 制造公差要求严格的小型复杂热加工零件，如锻造模具。
- 粉末冶金 - 通过压制和烧结工艺生产热成型工具和模具，成本效益高。
- 焊接填料 - 作为药芯焊丝使用，可为焊接部件提供出色的耐热性和耐磨性。
H13 粉末的规格
H13 粉末有各种尺寸范围、形状和等级，包括
- 颗粒大小： AM 方法的精度为 10-45 微米，热喷涂工艺的精度可达 150 微米。
- 形态学： 球形、不规则和混合颗粒形状。光滑的球形粉末具有最佳的流动性。
- 年级 符合 AISI、DIN、ASTM 和其他同等标准。还提供定制合金。
- 纯净： 氧含量在 100-2000 ppm 之间，具体取决于生产方法。氧气含量越低，性能越好。
H13 粉末全球供应商
H13 粉末的一些主要供应商包括
- 山特维克Osprey（英国）
- 伊拉斯特尔公司（法国）
- HC Stark（德国）
- 杜拉-巴尔金属服务公司（美国）
- 泰克纳先进材料公司（加拿大）
- 中石油粉体集团（中国）
这些公司采用各种雾化技术生产 H13 粉末，并为各行业的特定热作工具和模具应用定制合金。
H13 粉末的定价
H13 粉末的定价取决于多个因素：
- 纯度水平
- 颗粒大小和形态
- 粉末生产方法
- 订单量
- 附加处理
- 供应商和地理位置
| 等级 | 价格范围 |
|---|---|
| 商业 | $15-25 每公斤 |
| 高纯度 | 每公斤 $25-50 |
| 超细 | 每公斤 $50-120 |
| 特殊等级 | 每公斤 $120-250 |
气体雾化和高纯度等级的 H13 粉末比商用 H13 粉末的价格要高得多。数量越少，价格也越高。
H13 粉末的储存和处理
H13 粉末需要进行以下控制储存和处理：
- 在湿度可控的情况下存放在密封容器中，以防氧化
- 避免细粉末堆积，以尽量减少粉尘爆炸危险
- 处理粉末时使用正确的接地和个人防护设备
- 防止接触火花、火焰或火源
- 遵循供应商安全数据单（SDS）中建议的安全操作规程
惰性气体手套箱技术是处理 H13 等活性合金粉末的首选技术。
H13 粉末的检查和测试
H13 粉末的主要质量控制测试：
- 使用 OES 或 XRF 进行化学分析，确保成分正确无误
- 粒度分布符合 ASTM B822 标准
- 通过扫描电子显微镜成像进行形态分析
- 根据 ASTM B213 标准测量粉末流速
- 用氦气比重法测定密度
- 通过 ICP-MS 进行杂质测试
- 通过 X 射线衍射表征微观结构
彻底的测试可确保化学成分、物理特性和微观结构的一致性，以满足应用要求。
H13 和 D2 工具钢粉末的比较
H13 和 D2 是两种工具钢粉末的比较：
| 参数 | H13 | D2 |
|---|---|---|
| 类型 | 热作钢 | 冷作钢 |
| 铬含量 | 4.75-5.5% | 11-13% |
| V 内容 | 0.8-1.2% | 0.7-1.2% |
| 耐热性 | 优秀 | 良好 |
| 耐磨性 | 非常好 | 优秀 |
| 韧性 | 更高 | 较低 |
| 费用 | 较低 | 更高 |
H13 能抗热和抗热疲劳开裂，而 D2 则具有极高的耐磨性。H13 具有更好的韧性和更低的成本。
H13 粉末常见问题
问：H13 工具钢粉是如何生产的？
答：H13 粉末的商业化生产采用气体雾化、水雾化和机械合金化，然后进行烧结。气体雾化能最好地控制粉末特性。
问：H13 粉末的主要用途是什么？
答：H13 粉末的主要应用包括快速成型制造、热喷涂涂层、金属注射成型以及需要优异耐热性和耐磨性的粉末冶金热作模具。
问：推荐用于粘结剂喷射 AM 的 H13 粉末尺寸是多少？
答：对于粘合剂喷射工艺，典型的 H13 粉末粒度范围为 20-45 微米，具有球形形态，以实现良好的粉末包装和粘合剂渗透。
问：H13 粉末是否需要任何特殊的处理预防措施？
答：是的，建议使用适当的接地、通风和个人防护设备，在受控湿度和惰性气氛下小心处理 H13 粉末。
问：哪里可以买到适用于热锻模的 H13 粉末？
答：对于热作模具应用，可从山特维克 Osprey、Erasteel、HC Stark 和 Dura-Bar Metal Services 等领先制造商处购买高纯度 H13 粉末。
增材制造解决方案的领先供应商，总部位于中国青岛。