ASTM A681 H21 DIN 1.2581 Warmbewerkingsgereedschapsstaalstaaf
Korte beschrijving:
DIN 1.2581 H21 SKD5 warmbewerkingsgereedschapsstaal biedt wolfraamlegering voor hoge temperaturen, slijtvastheid en thermische vermoeidheid, en is geschikt voor smeedmatrijzen, warmponsen en extrusiegereedschap. Diameter, oppervlakteafwerking, snijeigenschappen, UT, MTC en EN 10204 3.1 specificaties zijn beschikbaar.
DIN 1.2581 H21 SKD5 warmbewerkingsgereedschapsstaal is een wolfraamgelegeerd warmbewerkingsgereedschapsstaal dat wordt geleverd als ronde staaf of gesmede staaf voor warmsmeedmatrijzen, warmponsen, extrusiegereedschap, spuitgietonderdelen, warmsnijbladen en hogetemperatuurvormgereedschappen. Het wordt vaak aangeduid als AISI H21, UNS T20821, DIN 1.2581, JIS SKD5 en X30WCrV9-3, afhankelijk van de toepasselijke norm en markt.
SAKY STEEL levert H21 / 1.2581 gereedschapsstaalstaven in gegloeide, gesmede, geschilde, gedraaide of geslepen toestand, afhankelijk van de ordervereisten. Beschikbare bewerkingen kunnen onder meer snijden, schillen, draaien, slijpen, voorbewerken, maatinspectie, hardheidstesten, ultrasoon onderzoek (indien gespecificeerd), MTC- en EN 10204 3.1-documentatie omvatten.
Productparameters
| Item | Productdetails |
|---|---|
| Productnaam | DIN 1.2581 H21 SKD5 Warmbewerkingsgereedschapsstaalstaaf |
| Cijfer | H21 / 1.2581 / SKD5 |
| UNS/EN-aanduiding | UNS T20821 / X30WCrV9-3 |
| Materiaalfamilie | Wolfraam warmwerkgereedschapsstaal |
| Productvorm | Ronde staaf en gesmede staaf |
| Maatbereik | Standaard en aangepaste diameters op bestelling. |
| Lengte | 1000–6000 mm of op maat gesneden |
| Oppervlakteafwerking | Zwart, geschild, gedraaid, gemalen |
| Leveringsconditie | Gegloeid of warmtebehandeld indien gespecificeerd. |
| Standaard | ASTM A681 / DIN EN ISO 4957 |
| Tolerantie | Mill, h9, h11 of tekeningspecifiek |
| Beschikbare diensten | Snijden, schillen, draaien, slijpen, bewerken |
| Certificaten | MTC, EN 10204 3.1, maatrapport |
Chemische samenstelling
H21 / 1.2581 is een wolfraam-chroom-vanadium warmbewerkingsgereedschapsstaal. Het hoge wolfraamgehalte zorgt voor een hoge hardheid bij hoge temperaturen en weerstand tegen verweking, terwijl chroom en vanadium bijdragen aan de hardbaarheid, slijtvastheid en thermische vermoeiingsweerstand.
| Element | Typische referentie-inhoud | Technische functie |
|---|---|---|
| Koolstof | Ongeveer 0,26–0,36% | Biedt hardbaarheid en werkhardheid. |
| Mangaan | Ongeveer 0,15–0,40% | Ondersteunt deoxidatie en hardbaarheid. |
| Silicium | Ongeveer 0,15–0,50% | Ondersteunt de oxidatieweerstand en de sterkte van de matrix. |
| Chroom | Ongeveer 3,00–3,75% | Verbetert de hardbaarheid en de prestaties bij verhitting. |
| Wolfraam | Ongeveer 8,50–10,00% | Biedt rode hardheid en weerstand tegen verzachting. |
| Vanadium | Ongeveer 0,30–0,60% | Verfijnt de korrelstructuur en verbetert de slijtvastheid. |
| Fosfor | Gecontroleerd maximum | Beperkt tot ondersteuning van robuustheid |
| Zwavel | Gecontroleerd maximum | Beperkingen om insluitingen te minimaliseren en de betrouwbaarheid van het gereedschap te verbeteren. |
| Ijzer | Evenwicht | Basismetaalmatrix |
De werkelijke chemische samenstelling wordt bevestigd door de van toepassing zijnde productspecificatie en het materiaaltestcertificaat (MTC).
Mechanische en hoge-temperatuureigenschappen
De mechanische en gebruikseigenschappen van H21-staalstaven zijn afhankelijk van de staafdiameter, warmtebehandeling, werkhardheid, testrichting en bedrijfstemperatuur. De volgende waarden zijn typische referentiewaarden voor technische discussies en mogen de orderspecifieke testresultaten niet vervangen.
| Eigendom | Typische referentie | Voorwaarde | Betekenis van techniek |
|---|---|---|---|
| Gegloeide hardheid | Meestal onder de 240-250 HB. | Gegloeide staaf | Verbetert de bewerkbaarheid vóór het harden. |
| Hard werken | Ongeveer 50–56 HRC-referentie | Gehard en getemperd | Gebruikt voor toepassingen met heet gereedschap. |
| wolfraameffect | Hoge roodhardheidsondersteuning | Hete werkzaamheden service | Helpt de hardheid te behouden bij hoge temperaturen. |
| Slijtvastheid | Geschikt voor hete staalbewerking | Warmtebehandeld | Handig voor hete stempels, matrijzen en schaarbladen. |
| Weerstand tegen thermische vermoeidheid | Toepassingsafhankelijk | Herhaaldelijk verwarmen en afkoelen. | Beïnvloed door voorverwarming, koeling en matrijsontwerp. |
| Dikte | Ongeveer 8,2 g/cm³ referentie | Kamertemperatuur | Wordt gebruikt voor het berekenen van het gewicht van de halterstang. |
| Verhardingstemperatuur | Referentietemperatuur: ongeveer 1100–1150 °C | Onderworpen aan warmtebehandelingspraktijken | Moet worden gecontroleerd door middel van een gekwalificeerde procedure. |
| Bedrijfstemperatuur | Toepassingsafhankelijk | Gereedschap voor heetwerk | Beïnvloed door belasting, tijd, koeling en oxidatie |
Tabel met gangbare maten
| Diameter | Lengte | Oppervlak | Verwerking | Typisch gebruik |
|---|---|---|---|---|
| Ø10–30 mm | 1000–6000 mm | Geschild of gemalen | Snijden en slijpen | Hete ponsen en klein gereedschap |
| Ø35–80 mm | 2000–6000 mm | Geschild of gedraaid | Bewerkingstoeslag | Doornen en gereedschapsschachten |
| Ø85–160 mm | Op maat gesneden lengte | Ruw gedraaid | Gezaagd of machinaal bewerkt | Warmvervormingsmatrijzen |
| Ø165–300 mm | Op bestelling gemaakt | Gesmeed en gedraaid | UT indien gespecificeerd | Groot gereedschap voor hete bewerkingen |
| Boven Ø300 mm | Projectspecifiek | Gesmeed of machinaal bewerkt | Technische beoordeling vereist | Zware stempelblokken en inzetstukken |
Vergelijking van verschillende specificaties
Vergelijking van oppervlakte en productie van ronde staven
| Voorwaarde | Belangrijkste kenmerk | Aanbevolen gebruik | Aankoopadvies |
|---|---|---|---|
| Warmgewalste staaf | Economisch freesoppervlak | Ruwe bewerking | Specificeer de bewerkingsmarge |
| Gesmede staaf | Geschikt voor grotere oppervlakken | Zwaar gereedschap voor werkzaamheden met hoge temperaturen | UT kan worden aangevraagd. |
| Gepelde reep | Kalkvrij oppervlak | CNC-bewerking | Vermindert de voorbereiding van het oppervlak. |
| Gedraaide stang | Gecontroleerde diametertolerantie | Gereedschapsonderdelen | Bevestig de uiteindelijke bewerkingsmaat. |
| Grondbalk | Nauwe toleranties en een gladde afwerking. | Precisiegereedschapcomponenten | Geef h9, h8 of de tekeningtolerantie aan. |
Vergelijking met verwante warmbewerkingsgereedschapsstalen
| Cijfer | Hoofdsterkte | Relatieve beperking | Typische selectie |
|---|---|---|---|
| H11 / 1.2343 | Goede taaiheid en hittebestendigheid | Lagere roodhardheid dan wolfraamrijk H21 | Algemeen gereedschap voor werkzaamheden met open vuur |
| H13 / 1.2344 | Veelgebruikte en evenwichtige kwaliteit voor werkzaamheden bij hoge temperaturen. | Verschillende legeringsbalans en warmtehardheid | Matrijzen voor spuitgieten en extrusie |
| H21 / 1.2581 | Hoge hardheid en slijtvastheid van wolfraam | Lagere taaiheidsmarge dan sommige lager gelegeerde soorten. | Warmstempels, doornen en smeedmatrijzen |
| H10 / 1.2365 | Goede balans tussen hittebestendigheid en thermische vermoeidheid | Wolfraam heeft een lagere hittehardheid dan H21. | Warmponsen en smeedgereedschap |
Gelijkwaardige standaarden en internationale namen
| Systeem | Aanduiding | Relatie |
|---|---|---|
| AISI / ASTM | H21 | Veelvoorkomende staalsoort voor warmbewerkingsgereedschap |
| VN | T20821 | UNS-aanduiding voor staal van het type H21 |
| DIN / W.Nr. | 1.2581 | Duits materiaalnummer |
| EN Naam | X30WCrV9-3 | Gemeenschappelijke Europese chemische aanduiding |
| JIS | SKD5 | Japanse kruisverwijzing |
| Chinese referentie | 3Cr2W8V | Referentie voor gangbare Chinese warmbewerkingsgereedschapsstaal |
| Productstandaard | ASTM A681 / DIN EN ISO 4957 | Specificatiereferenties voor gereedschapsstaal |
Productieprocesstroom
Legeringsmaterialen worden geselecteerd op basis van de vereiste H21-chemie.
Tijdens het smelten worden de chemische samenstelling, de zuiverheid en de resterende elementen gecontroleerd.
Staven of blokken van metaalkwaliteit worden voorbereid voor warmbewerking.
Het materiaal wordt verwerkt tot ronde staven of gesmede staven.
Door gloeien worden materialen beter bewerkbaar voordat de uiteindelijke gereedschappen worden vervaardigd.
De repen kunnen worden geschild, gedraaid, geslepen of op maat gesneden.
Afmetingen, oppervlak, hardheid en documentatie worden gecontroleerd.
De heatnummering en exportverpakking worden voorbereid.
Productinspectie
| Inspectie | Methode | Doel |
|---|---|---|
| Chemische analyse | Laboratoriumanalyse of MTC-beoordeling | Bevestig de chemie van H21 / 1.2581 |
| PMI | Positieve materiaalidentificatie | Beschikbaar indien gespecificeerd; geen vervanging voor een volledige chemische analyse. |
| Hardheidstest | HB- of HRC-test, afhankelijk van de situatie | Bevestig of het product gegloeid of warmtebehandeld is. |
| Dimensionale inspectie | Schuifmaat, micrometer en lengtecontrole | Controleer de diameter, lengte en tolerantie. |
| Oppervlakte-inspectie | Visuele en afwerkingsinspectie | Controleer op scheuren, schilfers, overlappingen of beschadigingen door hantering. |
| Ultrasoon onderzoek | UT indien gespecificeerd | Evalueer de interne degelijkheid bij geschikte afmetingen. |
| Traceerbaarheidsbeoordeling | Controle van warmtenummer en etiket | Koppel het product aan MTC en EN 10204 3.1 |
| Inspectie door een derde partij | SGS, BV, TÜV of een aangewezen inspecteur | Kan geregeld worden indien aangegeven. |
Productverpakking
Staven kunnen worden beschermd met olie, VCI-papier, folie of waterdichte verpakking.
Stalen banden, scheidingswanden en vulling verminderen beweging en krassen.
Geslepen of machinaal bewerkte stangen kunnen worden voorzien van eindkappen of gewatteerde bescherming.
De exportverpakking wordt gekozen op basis van de diameter, lengte en het gewicht van de staaf.
Kwaliteit, afmeting, chargenummer en verzendmarkeringen van de klant kunnen behouden blijven.
Toepassingen, kernprestaties en fabricage
Primaire toepassingen
- Warmsmeedmatrijzen en matrijsinzetstukken
- Warme ponsen, doornen en ponshouders
- Extrusiematrijzen en extrusievoeringen
- Spuitgietmatrijzen voor geselecteerde non-ferro legeringen
- Hete schaarbladen en snoeigereedschap
- Kopmatrijzen, uitwerpschijven en warmvormcomponenten
Prestaties bij hoge temperaturen
Het hoge wolfraamgehalte van H21 zorgt voor een hoge hardheid en weerstand tegen verzachting bij hoge temperaturen. Het materiaal wordt gekozen voor gereedschappen die worden blootgesteld aan contact met heet metaal, herhaaldelijk verhitten en afkoelen, en slijtage bij hoge temperaturen. De daadwerkelijke prestaties zijn afhankelijk van de temperatuur, de contactdruk, de koelintensiteit en de smering.
Bewerkbaarheid
De bewerkbaarheid is over het algemeen beter in de gegloeide toestand. Grote draai-, frees-, boor- en voorbewerkingswerkzaamheden worden meestal vóór het harden en temperen uitgevoerd. Omdat H21 een hoog wolfraamgehalte heeft, moeten de gereedschapskeuze, de snijsnelheid en de koelvloeistofregeling zorgvuldig worden gepland.
Warmtebehandeling
H21 wordt normaal gesproken gegloeid vóór de bewerking en vervolgens gehard en getemperd tot de vereiste hardheid. De parameters voor austenitiseren, afschrikken en temperen moeten worden gekozen op basis van de sectiegrootte, de atmosfeer in de oven, de gewenste hardheid en de matrijsgeometrie. Voorverwarmen tijdens gebruik is vaak belangrijk om thermische schokken te verminderen.
Lassen en reparatie
Reparatielassen kunnen mogelijk zijn met een gekwalificeerde lasprocedure, geschikt vulmetaal, voorverwarming en nabewerking. Bij kritische matrijzen voor warmbewerking moet bij reparatiebeslissingen rekening worden gehouden met het risico op scheurvorming, hardheidsverschillen, bedrijfstemperatuur en resterende levensduur van het gereedschap.
Waarom kiezen voor SAKY STEEL?
Diameter, lengte, oppervlakteafwerking en bewerkingsmarge kunnen volgens tekeningen worden geleverd.
De materiaalidentificatie kan van documentatie tot uiteindelijke verpakking worden gewaarborgd.
Een MTC (Mill Test Certificate / 质保书) kan worden verstrekt op basis van de bestelling.
EN 10204 3.1-documentatie is beschikbaar indien dit in de bestelling is gespecificeerd.
Hardheids-, dimensionale, PMI- en UT-inspecties kunnen op verzoek worden uitgevoerd.
Bundels, houten kisten, pallets en verzendlabels van de klant kunnen worden geregeld.
Veelgestelde vragen
Wat is DIN 1.2581 H21 gereedschapsstaal?
DIN 1.2581 H21 is een wolfraamgelegeerd gereedschapsstaal voor warmbewerking. Het wordt gebruikt voor gereedschappen die werken onder hoge temperaturen, slijtage en thermische cycli, zoals warmsmeedmatrijzen, warmponsen en extrusiegereedschappen.
Is H21 hetzelfde als SKD5?
H21 en SKD5 worden vaak als referentie gebruikt voor hetzelfde type wolfraamhoudend warmbewerkingsstaal. De uiteindelijke gelijkwaardigheid moet echter nog worden bevestigd aan de hand van de vereiste norm, chemische samenstelling, warmtebehandeling en inspectie-eisen.
Welke norm is van toepassing op H21 gereedschapsstaalstaven?
ASTM A681 wordt vaak als referentie gebruikt voor AISI H21 gereedschapsstaal, terwijl DIN EN ISO 4957 kan worden gebruikt voor DIN 1.2581 / X30WCrV9-3. De bestelling dient de vereiste norm en revisie te specificeren.
Wat is het belangrijkste voordeel van H21 ten opzichte van H13?
H21 bevat een veel hoger wolfraamgehalte, wat de hardheid bij hoge temperaturen en de weerstand tegen verweking verbetert. H13 wordt vaker gebruikt en biedt een andere balans tussen taaiheid, weerstand tegen thermische vermoeidheid en beschikbaarheid.
Kan H21-staaf gemalen of geschild geleverd worden?
Ja. Zwarte, geschilde, gedraaide en geslepen oppervlakken kunnen worden besproken op basis van diameter, tolerantie en de uiteindelijke bewerkingseisen. Geslepen staven zijn geschikt wanneer een nauwkeurigere diametercontrole of een betere oppervlakteafwerking vereist is.
Is ultrasoon onderzoek beschikbaar voor H21-staven?
Ultrasoon onderzoek kan worden uitgevoerd voor geschikte staafdiameters en gesmede staven, indien gespecificeerd. De bestelling dient de testmethode, het acceptatieniveau en de rapportagevereisten te specificeren.
Kunnen MTC en EN 10204 3.1 worden verstrekt?
SAKY STEEL kan, conform de bestelling, MTC- en EN 10204 3.1-documentatie leveren. Hardheids-, maatvoering-, PMI- of UT-rapporten kunnen desgewenst ook worden verstrekt.
