AISI H13는 고온, 반복적인 열 주기, 충격 및 기계적 마모에 노출되는 부품에 가장 널리 사용되는 열간 가공 공구강 중 하나입니다. 다이캐스팅 다이, 압출 공구, 단조 다이, 열간 펀치, 맨드릴, 인서트, 전단 블레이드 및 까다로운 작동 조건에서 강도를 유지해야 하는 기타 공구에 일반적으로 선택됩니다. AISI H13의 인기는 고온 경도, 인성, 열 피로 저항성, 내마모성 및 치수 안정성의 균형 잡힌 조합에서 비롯됩니다. 이러한 특성은 기계적 강도와 긴 수명이 모두 필요한 정밀 CNC 가공 부품에도 적합한 재료입니다.

AISI H13은 크롬-몰리브덴-바나듐 합금 공구강입니다. 화학 조성은 고온에서 우수한 경화성과 강도를 제공하도록 설계되었습니다. 크롬은 경화성을 향상시키고 산화 및 내마모성에 기여합니다. 몰리브덴은 강철이 열에 노출될 때 강도를 유지하도록 돕고, 바나듐은 내마모성과 결정립 안정성을 향상시키는 단단한 탄화물을 형성합니다. 탄소 함량은 열처리 후 유용한 경도를 제공하기에 충분히 높으면서도 많은 고탄소 공구강보다 더 많은 인성을 유지할 수 있도록 합니다.

H13의 가장 중요한 특성 중 하나는 열 피로에 대한 저항성입니다. 다이캐스팅, 단조 및 압출에 사용되는 공구는 생산 중에 반복적으로 가열 및 냉각됩니다. 이러한 지속적인 온도 변화는 표면에 열 응력을 발생시키고 결국 열 균열 또는 균열을 유발할 수 있습니다. H13은 일반 합금강보다 이러한 사이클을 더 잘 견디도록 설계되었습니다. 고온에서 경도를 유지하는 능력은 조기 연화 및 변형의 위험을 줄여줍니다.

AISI H13은 일반적으로 어닐링 상태에서 CNC 가공하기가 더 쉽습니다. 제조업체는 재료가 열처리 후 절단하기가 훨씬 더 어려워지기 때문에 일반적으로 경화 전에 대부분의 거친 가공을 수행합니다. CNC 밀링, 선삭, 드릴링, 보링, 태핑, 연삭 및 EDM은 부품의 형상과 경도에 따라 모두 사용할 수 있습니다. 공정 계획은 중요 치수가 열처리 전 또는 후에 완료될지 여부를 고려해야 합니다.

CNC 밀링은 H13 다이 인서트, 금형 부품, 블록, 플레이트, 캐비티 및 복잡한 공구 기능을 제조하는 데 자주 사용됩니다. H13은 저탄소강 또는 알루미늄보다 절단 저항성이 높기 때문에 가공 설정은 우수한 강성을 제공해야 합니다. 약한 공작물 고정 또는 과도한 공구 돌출은 덜거덕거림, 낮은 치수 정확도 및 공구 수명 감소를 유발할 수 있습니다. 카바이드 엔드밀은 더 높은 절삭 온도를 견딜 수 있고 절삭날 강도를 유지할 수 있기 때문에 생산 가공에 일반적으로 사용됩니다.

절삭 매개변수는 재료 경도, 공구 직경, 코팅 및 가공 작업에 따라 조정해야 합니다. 거친 가공은 일반적으로 효율적인 재료 제거에 중점을 두면서 마무리 작업을 위한 충분한 여유분을 남깁니다. 마무리 작업은 치수 정확도와 표면 품질을 개선하기 위해 낮은 방사상 물림과 제어된 절삭 조건을 사용합니다. 일관된 냉각수 공급은 열과 칩을 제거하는 데 도움이 될 수 있지만, 일부 카바이드 밀링 전략은 공구 권장 사항에 따라 에어 블라스트 또는 제어된 건식 절삭을 사용할 수도 있습니다.

AISI H13은 슬리브, 핀, 샤프트, 코어, 인서트 및 공구 부품과 같은 원통형 부품을 제조할 때 CNC 선삭할 수도 있습니다. 거친 선삭은 일반적으로 경화 전에 수행됩니다. 중요 외경, 보어, 숄더 및 밀봉 표면은 열처리 후 최종 연삭 또는 하드 선삭이 필요한 경우 작은 가공 여유를 남겨둘 수 있습니다. 이 접근 방식은 경화로 인한 약간의 왜곡 또는 치수 변화를 보상하는 데 도움이 됩니다.

구멍 깊이가 증가함에 따라 H13 드릴링이 더 어려워질 수 있습니다. 갇힌 칩은 열을 증가시키고 절삭날을 손상시킬 수 있으므로 적절한 칩 배출이 중요합니다. 더 깊은 구멍에는 펙 드릴링 또는 관통 냉각수를 사용할 수 있습니다. 나사 구멍은 태핑 또는 나사 밀링으로 생산할 수 있습니다. 나사 밀링은 비싼 공구 부품에 대해 더 나은 공정 제어를 제공합니다. 왜냐하면 하나의 커터로 다른 나사 직경을 생산할 수 있고 부러진 공구를 부러진 탭보다 제거하기가 일반적으로 더 쉽기 때문입니다.

열처리는 AISI H13의 최종 특성에 큰 영향을 미칩니다. 재료는 일반적으로 예열, 오스테나이트화, 담금질 및 템퍼링됩니다. 인성과 치수 안정성을 향상시키기 위해 여러 번의 템퍼링 주기가 자주 사용됩니다. 최종 경도는 응용 분야와 내마모성과 균열 저항성 간의 필요한 균형에 따라 달라집니다. 심한 충격에 노출되는 공구는 주로 연마 마모에 노출되는 공구와 다른 경도 범위가 필요할 수 있습니다.

열처리는 또한 치수 이동을 유발할 수 있습니다. 이러한 이유로 정밀 H13 부품은 종종 경화 후 마무리 작업이 필요합니다. 연삭은 평평한 표면, 원통형 직경, 보어 및 고정밀 결합 기능에 일반적으로 사용됩니다. 복잡한 3차원 표면을 마무리해야 하는 경우 하드 밀링을 사용할 수도 있습니다. EDM은 깊은 캐비티, 날카로운 내부 기능, 좁은 슬롯 및 기존 절삭 공구로 도달하기 어려운 경화된 부품에 유용합니다.

경화된 H13에 EDM을 사용할 때 표면 무결성은 주의가 필요합니다. 전기 방전 가공은 부적절한 매개변수를 사용하면 재연마층과 미세한 표면 손상을 유발할 수 있습니다. 응용 분야에 따라 제조업체는 연마, 연삭 또는 기타 마무리 공정을 통해 이 영향을 받은 층을 제거할 수 있습니다. 이는 반복적인 충격이나 열 주기에 노출되는 공구에 특히 중요합니다. 왜냐하면 작은 표면 결함이 균열의 시작점이 될 수 있기 때문입니다.

표면 처리는 AISI H13 부품의 수명을 연장하기 위해 자주 사용됩니다. 질화는 단단한 표면층을 생성하면서도 단단한 코어를 유지하기 때문에 특히 일반적입니다. 이 처리는 내마모성, ｶﾞﾘﾝｸﾞ 및 표면 피로에 대한 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 가스 질화 및 플라즈마 질화는 널리 사용되는 방법입니다. 질화는 일반적인 경화에 비해 비교적 온화한 온도에서 수행되기 때문에 치수 변화를 종종 더 쉽게 제어할 수 있습니다.

PVD 코팅은 H13 공구에 대한 또 다른 옵션입니다. TiN, TiAlN, AlCrN 및 CrN과 같은 코팅은 응용 분야에 따라 적용될 수 있습니다. 이러한 얇은 코팅은 마찰을 줄이고 내마모성을 향상시키며 표면을 접착으로부터 보호할 수 있습니다. 코팅 선택은 작동 온도, 접촉 재료, 윤활 및 지배적인 고장 메커니즘이 연마, 접착, 산화 또는 열 피로인지 여부를 고려해야 합니다.

연마는 특히 금형 및 다이 표면이 완성된 제품 또는 흐르는 재료와 접촉하는 특정 H13 부품에도 중요합니다. 매끄러운 표면은 마찰을 줄이고 재료 방출을 개선하며 공구에 재료가 달라붙는 가능성을 줄일 수 있습니다. 제어된 연마는 중요한 치수와 모서리 형상을 보존해야 합니다. 모서리 주변의 과도한 연마는 프로파일을 변경하거나 치수 정확도를 줄일 수 있습니다.

검은 산화물은 어두운 외관과 기본적인 내식성이 원하는 경우 사용할 수 있습니다. 그러나 질화 또는 PVD 코팅보다 마모 보호 기능이 훨씬 적습니다. 더 나은 내식성을 위해서는 일반적으로 추가 오일 또는 보호 처리가 필요합니다. 쇼트 피닝은 표면에 압축 응력을 도입하고 피로 저항성을 향상시키기 위해 선택된 응용 분야에서 사용될 수도 있지만, 표면 질감을 변경할 수 있으며 정밀 표면에 무분별하게 적용해서는 안 됩니다.

AISI H13은 어닐링 상태에서의 가공성과 열처리 후의 우수한 강성을 결합하여 고성능 공구의 중요한 재료로 남아 있습니다. 신뢰할 수 있는 결과는 CNC 가공, 열처리, 마무리 및 표면 엔지니어링의 조정에 달려 있습니다. 거친 가공은 경화 전에 대부분의 재료를 제거해야 하며, 중요 치수는 연삭, 하드 밀링 또는 EDM으로 나중에 완료할 수 있습니다. 질화 및 PVD 코팅과 같은 표면 처리는 내마모성과 수명을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 전체 제조 경로가 올바르게 계획되면 AISI H13은 까다로운 산업 환경에서 안정적인 치수, 우수한 열 저항성 및 장기적인 성능을 제공할 수 있습니다.