Barre d'acier à outils pour travail à chaud ASTM A681 H21 DIN 1.2581
Description courte :
La barre d'acier à outils pour travail à chaud DIN 1.2581 H21 SKD5 offre une résistance à chaud, une résistance à l'usure et une résistance à la fatigue thermique grâce à son alliage de tungstène. Elle est idéale pour les matrices de forgeage, les poinçons à chaud et l'outillage d'extrusion. Diamètre, état de surface, usinage, contrôles UT et MTC disponibles sur mesure. Conforme à la norme EN 10204 3.1.
L'acier à outils pour travail à chaud DIN 1.2581 H21 SKD5 est un acier allié au tungstène, fourni sous forme de barres rondes ou forgées. Il est utilisé pour la fabrication de matrices de forgeage à chaud, de poinçons à chaud, d'outillage d'extrusion, de composants de fonderie sous pression, de lames de cisaille à chaud et d'outils de formage haute température. Il est couramment désigné par les appellations AISI H21, UNS T20821, DIN 1.2581, JIS SKD5 et X30WCrV9-3, selon la norme et le marché applicables.
SAKY STEEL fournit des barres d'acier à outils H21 / 1.2581 recuites, forgées, écroûtées, tournées ou rectifiées selon les spécifications de la commande. Les traitements disponibles comprennent le découpage, l'écroûtage, le tournage, la rectification, l'ébauche, le contrôle dimensionnel, les essais de dureté, les contrôles par ultrasons (sur demande), ainsi que la documentation relative aux certificats de conformité (MTC) et à la norme EN 10204 3.1.
Paramètres du produit
| Article | Détails du produit |
|---|---|
| Nom du produit | Barre d'acier à outils pour travail à chaud DIN 1.2581 H21 SKD5 |
| Grade | H21 / 1,2581 / SKD5 |
| Désignation UNS / EN | UNS T20821 / X30WCrV9-3 |
| Famille de matériaux | Acier à outils au tungstène pour travail à chaud |
| Forme du produit | barre ronde et barre forgée |
| Gamme de tailles | Diamètres standards et sur mesure sur commande |
| Longueur | 1000 à 6000 mm ou coupé à la longueur souhaitée |
| Finition de surface | Noir, pelé, retourné, moulu |
| Conditions de livraison | Recuit ou traité thermiquement sur demande |
| Standard | ASTM A681 / DIN EN ISO 4957 |
| Tolérance | Fraisage, h9, h11 ou dessin spécifique |
| Services disponibles | Découpe, épluchage, tournage, meulage, usinage |
| Certificats | MTC, EN 10204 3.1, rapport dimensionnel |
Composition chimique
L'acier H21 / 1.2581 est un acier à outils pour travail à chaud au tungstène-chrome-vanadium. Sa teneur élevée en tungstène lui confère une dureté à chaud et une résistance au ramollissement à haute température, tandis que le chrome et le vanadium contribuent à sa trempabilité, sa résistance à l'usure et sa tenue à la fatigue thermique.
| Élément | Contenu de référence typique | Fonction technique |
|---|---|---|
| Carbone | Environ 0,26 à 0,36 % | Assure la trempabilité et la dureté de travail |
| Manganèse | Environ 0,15 à 0,40 % | Favorise la désoxydation et la durcissabilité |
| Silicium | Environ 0,15 à 0,50 % | Assure la résistance à l'oxydation et la solidité de la matrice |
| Chrome | Environ 3,00 à 3,75 % | Améliore la trempabilité et les performances en travail à chaud |
| Tungstène | Environ 8,50 à 10,00 % | Assure une dureté rouge et une résistance au ramollissement |
| Vanadium | Environ 0,30 à 0,60 % | Affine le grain et améliore la résistance à l'usure |
| Phosphore | Maximum contrôlé | Limité pour soutenir la robustesse |
| Soufre | Maximum contrôlé | Restriction visant à limiter les inclusions et à améliorer la fiabilité de l'outil |
| Fer | Équilibre | matrice métallique de base |
La composition chimique réelle sera confirmée par les spécifications du produit et le certificat de conformité (MTC) applicables.
Propriétés mécaniques et à haute température
Les propriétés mécaniques et de service des barres d'acier H21 dépendent de leur diamètre, du traitement thermique, de la dureté de mise en service, du sens d'essai et de la température de service. Les valeurs suivantes sont des références typiques pour les discussions techniques et ne sauraient se substituer aux résultats d'essais spécifiques à chaque commande.
| Propriété | Référence typique | Condition | Signification de l'ingénierie |
|---|---|---|---|
| Dureté recuite | Généralement en dessous de 240–250 HB | Barre recuite | Améliore l'usinabilité avant trempe |
| Dur au travail | Environ 50–56 HRC de référence | Trempé et revenu | Utilisé pour les applications d'outillage pour travail à chaud |
| Effet tungstène | Support de dureté rouge élevée | Service de travaux à chaud | Contribue à maintenir la dureté à haute température |
| Résistance à l'usure | Convient pour le travail à chaud de l'acier | Traitement thermique | Utile pour les poinçons chauds, les matrices et les lames de cisaille. |
| Résistance à la fatigue thermique | dépendant de l'application | Chauffage et refroidissement répétés | Influencé par le préchauffage, le refroidissement et la conception de la puce |
| Densité | Environ 8,2 g/cm³ de référence | température ambiante | Utilisé pour le calcul du poids de la barre |
| Température de durcissement | Environ 1100–1150°C de référence | Sous réserve des pratiques de traitement thermique | Doit être contrôlé par une procédure qualifiée |
| Température de service | dépendant de l'application | outillage pour travail à chaud | Influencé par la charge, le temps, le refroidissement et l'oxydation |
Tableau des tailles courantes
| Diamètre | Longueur | Surface | Traitement | Utilisation typique |
|---|---|---|---|---|
| Ø10–30 mm | 1000–6000 mm | Pelé ou broyé | Découpe et meulage | Poinçons chauffants et petits outils |
| Ø35–80 mm | 2000–6000 mm | Pelé ou tourné | Tolérance d'usinage | Mandrins et arbres d'outillage |
| Ø85–160 mm | longueur sur mesure | Brut tourné | scié ou usiné | composants de matrice de forgeage à chaud |
| Ø165–300 mm | Fabriqué sur commande | Forgé et tourné | UT lorsque spécifié | outillage de travail à chaud de grande taille |
| Au-dessus de Ø300 mm | Spécifique au projet | Forgé ou usiné | Examen technique requis | blocs de matrices lourds et inserts |
Comparaison de différentes spécifications
Comparaison de la surface et de la production des barres rondes
| Condition | Fonctionnalité principale | Utilisation recommandée | Conseils d'achat |
|---|---|---|---|
| Barre laminée à chaud | Surface de fraisage économique | Ébauche d'usinage | Préciser la surépaisseur d'usinage |
| Barre forgée | Convient aux sections plus grandes | outils lourds pour travaux à chaud | Une demande d'UT peut être déposée |
| Barre pelée | Surface sans écailles | Usinage CNC | Réduit la préparation de surface |
| Barre tournée | Tolérance de diamètre contrôlé | Ébauches d'outillage | Confirmer les dimensions d'usinage finales |
| Barre de terre | Tolérance serrée et finition lisse | Composants d'outillage de précision | Indiquez h9, h8 ou la tolérance de dessin |
Comparaison avec les aciers à outils pour travail à chaud apparentés
| Grade | Principale force | Limite relative | Sélection typique |
|---|---|---|---|
| H11 / 1,2343 | Bonne ténacité et résistance à la fissuration thermique | Dureté à rouge inférieure à celle du H21 riche en tungstène | Outillage général pour travaux à chaud |
| H13 / 1,2344 | Grade pour travaux à chaud largement utilisé et équilibré | Équilibre d'alliage et dureté à chaud différents. | Outils de moulage sous pression et d'extrusion |
| H21 / 1,2581 | Dureté et résistance à l'usure élevées du tungstène rouge | marge de ténacité inférieure à celle de certains alliages de moindre qualité | poinçons chauds, mandrins et matrices de forgeage |
| H10 / 1,2365 | Bon équilibre entre résistance à chaud et fatigue thermique | Dureté à chaud du tungstène inférieure à celle du H21 | poinçons chauds et outils de forgeage |
Normes équivalentes et appellations internationales
| Système | Désignation | Relation |
|---|---|---|
| AISI / ASTM | H21 | nuance courante d'acier à outils pour travail à chaud |
| UNS | T20821 | Désignation UNS pour l'acier de type H21 |
| DIN / N° de série | 1,2581 | numéro de matériel allemand |
| Nom EN | X30WCrV9-3 | Désignation chimique européenne commune |
| JIS | SKD5 | Références croisées japonaises |
| Référence chinoise | 3Cr2W8V | Référence courante chinoise pour l'acier à outils pour travail à chaud |
| Norme de produit | ASTM A681 / DIN EN ISO 4957 | Références de spécifications des aciers à outils |
Flux du processus de production
Les matériaux d'alliage sont sélectionnés en fonction de la chimie H21 requise.
La chimie, la propreté et les éléments résiduels sont contrôlés pendant la fusion.
La qualité des lingots ou des billettes est préparée pour le travail à chaud.
Le matériau est transformé en barre ronde ou en barre forgée.
Le recuit améliore l'usinabilité avant la fabrication finale de l'outil.
Les barres peuvent être pelées, retournées, meulées ou coupées à la dimension voulue.
Les dimensions, la surface, la dureté et la documentation sont vérifiées.
Le marquage du numéro de coulée et l'emballage pour l'exportation sont préparés.
Inspection des produits
| Inspection | Méthode | But |
|---|---|---|
| Analyse chimique | Analyse de laboratoire ou examen MTC | Confirmer la chimie H21 / 1,2581 |
| PMI | Identification positive des matériaux | Disponible sur demande ; ne remplace pas une analyse chimique complète |
| Test de dureté | Test HB ou HRC selon le cas | Confirmer l'état recuit ou traité thermiquement |
| Inspection dimensionnelle | Pied à coulisse, micromètre et vérification de longueur | Vérifier le diamètre, la longueur et la tolérance |
| Inspection de surface | Inspection visuelle et de finition | Vérifiez les fissures, les écailles, les chevauchements et les dommages liés à la manipulation. |
| Contrôle par ultrasons | UT lorsque spécifié | Évaluer la solidité interne dans des dimensions appropriées |
| Examen de la traçabilité | vérification du numéro de lot et de l'étiquette | Lier le produit aux normes MTC et EN 10204 3.1 |
| Inspection par un tiers | SGS, BV, TÜV ou inspecteur désigné | Peut être organisé sur demande |
Emballage du produit
Les barres peuvent être protégées par de l'huile, du papier VCI, un film ou un emballage imperméable.
Des sangles en acier, des séparateurs et un rembourrage réduisent les mouvements et les rayures.
Les barres rectifiées ou usinées peuvent recevoir des embouts ou une protection rembourrée.
L'emballage pour l'exportation est sélectionné en fonction du diamètre, de la longueur et du poids de la barre.
La qualité, la taille, le numéro de coulée et les marques d'expédition du client peuvent être conservés.
Applications, performances de base et fabrication
Applications principales
- Matrices de forgeage à chaud et inserts de matrice
- Poinçons chauds, mandrins et porte-poinçons
- filières d'extrusion et revêtements d'extrusion
- Outils de moulage sous pression pour alliages non ferreux sélectionnés
- Lames de cisaille chauffantes et outils de coupe
- Matrices de tête, disques d'éjection et composants de formage à chaud
Performances à haute température
La teneur élevée en tungstène de l'acier H21 lui confère une dureté à chaud et une résistance au ramollissement à haute température. Il est recommandé pour les outils exposés au contact de métaux chauds, aux cycles répétés de chauffage et de refroidissement, ainsi qu'à l'usure en service à haute température. Ses performances réelles dépendent de la température, de la pression de contact, de l'intensité du refroidissement et de la lubrification.
usinabilité
L'usinabilité est généralement meilleure à l'état recuit. Les opérations de tournage, de fraisage, de perçage et d'ébauche principales sont généralement effectuées avant la trempe et le revenu. En raison de sa forte teneur en tungstène, le choix des outils, la vitesse de coupe et le contrôle du liquide de refroidissement doivent être soigneusement planifiés.
Traitement thermique
L'acier H21 est généralement recuit avant usinage, puis trempé et revenu jusqu'à la dureté de service requise. Les paramètres d'austénitisation, de trempe et de revenu doivent être sélectionnés en fonction de la section, de l'atmosphère du four, de la dureté cible et de la géométrie de la matrice. Un préchauffage en service est souvent important pour réduire les chocs thermiques.
Soudage et réparation
La réparation par soudage est envisageable avec un procédé de soudage qualifié, un métal d'apport approprié, un préchauffage et un traitement thermique après soudage. Pour les matrices critiques pour travaux à chaud, les décisions de réparation doivent tenir compte du risque de fissuration, de la différence de dureté, de la température de service et de la durée de vie restante de l'outil.
Pourquoi choisir SAKY STEEL ?
Le diamètre, la longueur, l'état de surface et la surépaisseur d'usinage peuvent être fournis conformément aux plans.
L'identification des matériaux peut être maintenue de la documentation à l'emballage final.
Le certificat MTC (Mill Test Certificate / 质保书) peut être fourni conformément au bon de commande.
La documentation EN 10204 3.1 est disponible lorsque la commande le spécifie.
Des contrôles de dureté, dimensionnels, PMI et UT peuvent être effectués sur demande.
Des lots, des caisses en bois, des palettes et des marques d'expédition personnalisées peuvent être mis en place.
FAQ
Qu'est-ce que l'acier à outils DIN 1.2581 H21 ?
L'acier DIN 1.2581 H21 est un acier à outils pour travail à chaud allié au tungstène. Il est utilisé pour les outils fonctionnant à haute température, soumis à l'usure et aux cycles thermiques, tels que les matrices de forgeage à chaud, les poinçons à chaud et les outils d'extrusion.
Le H21 est-il identique au SKD5 ?
Les désignations H21 et SKD5 sont couramment utilisées comme références croisées pour un même type d'acier à outils au tungstène pour travail à chaud. L'équivalence définitive doit toutefois être confirmée par la norme applicable, la composition chimique, le traitement thermique et les exigences d'inspection.
Quelle norme s'applique aux barres d'acier à outils H21 ?
La norme ASTM A681 est généralement utilisée pour l'acier à outils AISI H21, tandis que la norme DIN EN ISO 4957 peut convenir à l'acier DIN 1.2581 / X30WCrV9-3. Le bon de commande doit préciser la norme et la révision requises.
Quel est le principal avantage du H21 par rapport au H13 ?
L'acier H21 contient une teneur en tungstène beaucoup plus élevée, ce qui améliore sa dureté à chaud et sa résistance au ramollissement dans certaines applications à haute température. L'acier H13 est plus répandu et offre un compromis différent entre ténacité, résistance à la fatigue thermique et disponibilité.
La barre H21 peut-elle être fournie broyée ou écorcée ?
Oui. Les surfaces noires, écaillées, tournées et rectifiées peuvent être étudiées en fonction du diamètre, de la tolérance et des exigences d'usinage final. Les barres rectifiées conviennent lorsqu'un contrôle plus précis du diamètre ou une meilleure finition de surface sont nécessaires.
Le contrôle par ultrasons est-il possible pour les barres H21 ?
Le contrôle par ultrasons peut être réalisé sur des barres de diamètres appropriés et des barres forgées, sur demande. La commande doit préciser la méthode d'essai, le niveau d'acceptation et les exigences en matière de rapport.
Les certificats MTC et EN 10204 3.1 peuvent-ils être fournis ?
SAKY STEEL peut fournir la documentation MTC et EN 10204 3.1 conformément au bon de commande. Des rapports de dureté, dimensionnels, PMI ou UT peuvent également être établis sur demande.
