金型やダイに間違った工具鋼を選択することは、工具室が犯す可能性のある最も大きな間違いの 1 つです。 300,000 ショットではなく 30,000 ショットで金型に亀裂が発生すると、生産の損失、計画外のダウンタイムが発生し、鋼材自体よりもはるかに高価な交換注文が発生することになります-21。しかし、多くの調達チームは依然として「前回使用したグレード」または「地元の在庫店が在庫しているもの」をデフォルトとしています。
このガイドでは、仕様と調達の観点から、最も一般的に調達される 3 つの工具鋼グレード H13、D2、および P20 を比較します。この本は、中国の工場や代理店から工具鋼を購入する金型エンジニア、工具室管理者、調達チームを対象に書かれています。以下のすべての化学および特性データは、工場が公表した標準的な値を反映しています。実際の値は、各ヒートのミルテスト証明書と照合して確認する必要があります。
Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. は、撫順特殊鋼や宝山鉄鋼などの承認された中国の工場から調達したこれらの鋼種を丸棒、平棒、板の形で在庫し、供給しています。当社は工場ではなく貿易業者であり、すべての出荷にはオリジナルの工場テスト証明書が含まれています。
工具鋼グレードの選択が金型の寿命を決める理由
工具鋼の選択は、強度を優先した決定ではなく、用途を優先して決定されます21。一定の張力下では、耐摩耗性、靱性、赤硬度 (熱安定性) の 3 つの特性が維持されます。 1 つを改善することは、ほとんどの場合、もう 1 つを犠牲にすることを意味します。 H13、D2、および P20 はそれぞれ、このトレードオフ スペース内で異なる位置を占めており、それぞれが異なる作業環境に合わせて最適化されています。
正しいアプローチは、ピーク温度、衝撃荷重、冷却方法、摩耗メカニズムなどの使用条件を定義し、それらの条件に適合するグレードを最小の総コストで選択することです。
化学成分と硬度
H13 (DIN 1.2344、JIS SKD61、GB 4Cr5MoSiV1) は、クロム熱間工具鋼です。典型的な化学:
| 要素 | 範囲 (重量%) |
|---|---|
| C | 0.32 – 0.45 |
| Cr | 4.75 – 5.50 |
| モー | 1.10 – 1.75 |
| V | 0.80 – 1.20 |
| シ | 0.80 – 1.20 |
標準硬度範囲は、焼入れおよび二重焼戻し後の 48 ～ 52 HRC です。 H13 は、約 500 度までの使用温度で硬度と靱性を維持し、熱衝撃や熱チェックに耐えます-21。
H13 を選択する場合
H13 は、火間作業アプリケーションの世界的な主力製品です。国際的な熱間工具鋼の受注の約 70% が H13 シリーズ材-3 を採用しています。典型的なアプリケーションには次のものがあります。
アルミダイカスト金型
熱間鍛造金型
押出ダイとステム
ホットシャーブレード
要求の厳しいダイカスト作業で金型の寿命を延ばすために、ESR (エレクトロスラグ再溶解) グレードの H13 はより高い純度を提供し、熱疲労耐性が向上します-3。高靭性で亀裂の影響を受けやすい用途では、機械的靭性と熱衝撃耐性が優れているため、H11 (1.2343) の方が H13 よりも好まれる場合があります。
冷間作業服のスペシャリスト
化学成分と硬度
D2 (DIN 1.2379、JIS SKD11、GB Cr12MoV) は、高炭素、高クロムの冷間加工工具鋼です。典型的な化学:
| 要素 | 範囲 (重量%) |
|---|---|
| C | 1.40 – 1.60 |
| Cr | 11.0 – 13.0 |
| モー | 0.70 – 1.20 |
| V | 0.90 – 1.10 |
D2 は硬化後に 58 ～ 62 HRC を達成し、冷間切削およびスタンピング加工で優れた耐摩耗性を実現します-21。ただし、炭化物含有量が高いため、H13 よりも脆くなり、機械加工が難しくなります。
D2 を選択する場合
ダイが室温または室温付近で動作し、摩耗が主な故障モードである場合は、D2 が正しい選択です。
ブランキング金型とスタンピング金型
シャーブレード
冷間成形ロール
摩耗インサートと摩耗プレート
薄い材料に衝撃荷重がかかる用途の場合、DC53 (D2 よりも高い靱性を備えた改良された冷間加工グレード) または粉末冶金 (PM) 鋼は、チッピングやかじりに対する優れた耐性を備えている可能性があります。
プラスチック金型の主力製品
化学成分と硬度
P20 (DIN 1.2311) は、プリハードンされたプラスチック金型鋼です。典型的な化学:
| 要素 | 範囲 (重量%) |
|---|---|
| C | 0.28 – 0.40 |
| Cr | 1.40 – 2.00 |
| ん | 0.60 – 1.50 |
| モー | 0.20 – 0.55 |
P20 は、約 28 ～ 34 HRC で事前硬化された状態で納品されます。これは、機械加工後の熱処理が必要ないことを意味し、歪みのリスクや、焼き入れ 21 中に完成したキャビティに亀裂が入る可能性を排除します。
P20 を選択する場合
P20 は、その機械加工性、研磨性、および適度なコストにより、プラスチック射出成形金型の主流となっています。
射出成形金型のコアとキャビティ
モールドベース
圧縮およびRIMツール
少量亜鉛ダイカスト
P20 は、高温または摩耗の激しい使用には適していません。断面厚さが約 400 mm を超えると、貫通硬度が不均一になります-21。ガラス繊維強化プラスチックまたは高摩耗インサートの場合は、H13 または D2 がより適切です。
早見表
| 財産 | P20 | H13 | D2 |
|---|---|---|---|
| 家族 | プラスチック金型 | 熱い仕事 | 冷間加工 |
| 典型的な硬さ (HRC) | 28–34 | 48–52 | 58–62 |
| 使用温度 | < 400°C | < 500°C | 室温 |
| 耐摩耗性 | 適度 | 良い | 素晴らしい |
| 靭性 | 良い | 素晴らしい | 適度 |
| 被削性 | 素晴らしい | 良い | 難しい |
| 代表的な用途 | 射出成形金型 | ダイカスト、鍛造 | スタンピング、ブランキング |
よくあるグレード選択の間違いとその回避方法
間違い 1: 熱サイクルが発生するダイに D2 を使用する。D2 は冷間加工グレードです。加熱と冷却を繰り返すと硬度が低下し、亀裂が生じます。
間違い 2: コールドスタンピングに H13 を使用する。室温では、H13 の 48 ～ 52 HRC は摩耗に対して過度に柔らかく、D2 よりも高価です。ダイスがホット 21 で実行された場合にのみプレミアムが得られます。
間違い 3: 「事前硬化 P20」はそれ以上の処理が必要ないことを意味すると思い込んでいます。摩耗が懸念される場合は、P20 を窒化して表面硬度を高めることができます。最終機械加工の前に、熱処理業者と窒化処理について相談してください。
間違い 4: 工場証明書を無視する。適切な化学的性質を持つ工具鋼であっても、熱処理条件または清浄度 (介在物評価) が指定どおりでない場合、故障する可能性があります。素材を受け入れる前に必ず MTC を確認してください。
ストッキング代理店から工具鋼を調達
四川遼府特殊鋼貿易有限公司は、H13、D2、P20、およびその他の一般的な工具鋼グレードを丸棒、平棒、板状で在庫しています。当社は承認された中国の工場から調達し、以下を提供します。
すべての出荷にオリジナルの工場テスト証明書が付属
試作・量産に合わせたサイズカットサービス
パッケージとドキュメントを輸出する
少量のお試し注文やグレード混合出荷のサポート
私たちは貿易業者であり、工場ではありません。私たちの価値は、柔軟性、文書化、輸出サービスです。
よくある質問
Q: H13、D2、または P20 の RFQ にはどのような詳細を含める必要がありますか?
A：グレード、規格、サイズ、納入条件、数量、用途。これにより、在庫を確認し、正確な見積もりを行うことができます。
Q: H13 だけでなく H11 も供給していますか?
A: はい。 H11 はリクエストに応じて入手可能ですが、H13 はより一般的に在庫のあるグレードです。
Q: D2 と D3 の主な違いは何ですか?
A: D3 は炭素とクロムが多く、耐摩耗性は優れていますが、靭性は D2 より低くなります。
Q: P20 を機械加工後に窒化することはできますか?
A: はい。窒化処理により表面硬度が上がります。最終加工前に熱処理装置でプロセスを確認してください。
Q: H13 または D2 プレートを必要なサイズにカットできますか?
A: はい。サイズに合わせてカットするサービスも提供しており、各ピースには熱番号がマークされています。
Q: すべての出荷にオリジナルのミル MTC を提供しますか?
A: はい。すべての出荷には、完全な熱トレーサビリティを備えたオリジナルの工場テスト証明書が含まれています。
Q: 1 回の発送で複数のグレードの注文をサポートできますか?
A: はい。 H13、D2、P20等のグレードも同梱可能です。
Q: どのような輸出梱包を使用しますか?
A: 木箱、スチール製ストラップ、防湿層、出荷マーク。
Q: 製鉄所ですか、それとも商社ですか?
A: 私たちは商社です。私たちは鉄を溶かしたり、研究所を運営したりしません。すべてのデータは生産工場から取得されます。