H13 টুল স্টিল: ডাই কাস্টিং ডাই-এর জন্য মূল বৈশিষ্ট্য

Time : 2025-11-30

an abstract representation of h13 tool steels resilience under heat and pressure

সংক্ষেপে

H13 টুল স্টিল হল 5% ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম হট-ওয়ার্ক ইস্পাত, যা উচ্চ শক্তি, তাপীয় ক্লান্তির প্রতি উৎকৃষ্ট প্রতিরোধ (তাপ চেকিং), এবং উচ্চ তাপমাত্রায় কঠোরতা ধরে রাখার অসাধারণ সমন্বয়ের কারণে ডাই কাস্টিংয়ের জন্য ব্যাপকভাবে নির্দিষ্ট করা হয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলি অ্যালুমিনিয়াম, দস্তা এবং ম্যাগনেসিয়াম খাদগুলি ঢালাইয়ের জন্য শিল্প মানদণ্ড হয়ে দাঁড়িয়েছে, যা ডাইয়ের আয়ু বাড়ায় এবং অংশগুলির গুণমান ধ্রুব্য রাখে।

H13 টুল স্টিল সম্পর্কে বোঝা: গঠন এবং মূল বৈশিষ্ট্য

H13 টুল স্টিল হল একটি বহুমুখী ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম হট ওয়ার্ক ইস্পাত, যা AISI H-সিরিজ ইস্পাতের অধীনে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। উচ্চ চাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি চমৎকার ভারসাম্যপূর্ণ খাদ গঠনের ফলে এটি বৈশিষ্ট্যগুলির একটি চমৎকার সমন্বয় প্রদান করে বলে এটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হট ওয়ার্ক টুল স্টিল হিসাবে পরিচিত। এর প্রধান সুবিধা হল ডাই কাস্টিংয়ের মতো প্রক্রিয়াগুলিতে নিহিত চক্রীয় তাপ এবং শীতলকরণ সহ্য করা, যা আগেভাগে ব্যর্থতা ছাড়াই সম্ভব করে।

H13 এর কার্যকারিতা সরাসরি এর নির্দিষ্ট রাসায়নিক গঠনের সাথে যুক্ত। প্রধান খাদ উপাদানগুলি—ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম এবং ভ্যানাডিয়াম—প্রত্যেকেই আলাদা ও গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা প্রদান করে। উচ্চ তাপমাত্রায় শক্তি, কঠোরতা এবং ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য ক্রোমিয়াম অপরিহার্য। মলিবডেনাম উচ্চ তাপমাত্রায় ইস্পাতের শক্তি এবং কঠোরতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে, যা 'হট হার্ডনেস' বা 'রেড-হার্ডনেস' নামে পরিচিত। ভ্যানাডিয়াম দানার গঠনকে নিখুঁত করার এবং কঠিন ভ্যানাডিয়াম কার্বাইড গঠন করার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা ঘর্ষণ প্রতিরোধ এবং সামগ্রিক দৃঢ়তা বৃদ্ধি করে। H13 কে এতটা স্থায়ী করে তোলে এই সমন্বিত মিশ্রণ।

H13 এর একটি চিহ্নিত বৈশিষ্ট্য হল এটি একটি বায়ু-কঠিনকরণ ইস্পাত। Aobo Steel , এর অর্থ হল এটিকে অস্টেনিটাইজিং তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করার পর স্থির বাতাসে শীতল করে কঠিন করা যেতে পারে। এই বৈশিষ্ট্যটি একটি বড় সুবিধা কারণ এটি জটিল ডাইয়ের জ্যামিতির ক্ষেত্রে আকৃতির স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে, যা আরও তীব্র তরল কোয়েঞ্চিং পদ্ধতিতে বিকৃতি এবং অভ্যন্তরীণ চাপ ঘটাতে পারে।

H13 ইস্পাতের সাধারণ রাসায়নিক গঠন

H13-এর প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য উপাদানগুলির সঠিক ভারসাম্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ। প্রস্তুতকারকদের মধ্যে সামান্য পার্থক্য থাকলেও, সাধারণ গঠনটি নিম্নরূপ:

উপাদান	পরিমাণ (%)	প্রাথমিক অবদান
কার্বন (C)	0.32 - 0.45	মৌলিক কঠোরতা এবং ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য সাহায্য করে।
ক্রোমিয়াম (Cr)	4.75 - 5.50	উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি এবং কঠিনকরণের ক্ষমতা বৃদ্ধি করে।
মোলিবডিনাম (Mo)	1.10 - 1.75	লাল-কঠোরতা, দৃঢ়তা এবং টেম্পারিং প্রতিরোধ উন্নত করে।
ভ্যানাডিয়াম (V)	0.80 - 1.20	দানার আকার নিয়ন্ত্রণ করে, ঘর্ষণ প্রতিরোধ এবং দৃঢ়তা বৃদ্ধি করে।
সিলিকন (Si)	0.80 - 1.20	উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি উন্নত করে।
ম্যাঙ্গানিজ (Mn)	0.20 - 0.60	কঠিনতা এবং শক্তির জন্য অবদান রাখে।

উচ্চ কর্মক্ষমতা ডাই কাস্টিংয়ের জন্য H13 এর মূল বৈশিষ্ট্য

ডাই কাস্টিংয়ের কঠোর পরিবেশ এমন একটি ডাই উপাদানের প্রয়োজন যা চরম পরিস্থিতি বারবার সহ্য করতে পারে। H13 টুল স্টিল সেই কারণেই পছন্দের উপাদান যে কারণে এর যান্ত্রিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলি এই চ্যালেঞ্জের জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত। গলিত ধাতুর চক্রাকার ইনজেকশন এবং পরবর্তী শীতলীকরণ ডাইয়ের উপর অপার চাপ ফেলে, এবং H13 সেই চাপ সহ্য করার জন্য প্রকৌশলী।

ডাই কাস্টিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি হল:

থার্মাল ফ্যাটিগ প্রতিরোধ: এটি ডাই কাস্টিংয়ের জন্য সম্ভবত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ধর্ম। উচ্চ তাপমাত্রা (গলিত ধাতু থেকে) এবং নিম্ন তাপমাত্রা (শীতল ও নিষ্কাশনের সময়) এর মধ্যে অবিরাম চক্রাকার পরিবর্তন তাপীয় চাপ সৃষ্টি করে যা 'হিট চেকিং' নামে পরিচিত সূক্ষ্ম পৃষ্ঠের ফাটলের জাল তৈরি করতে পারে। H13 এর গঠন এই ধরনের ফাটলের উৎপত্তি এবং ছড়িয়ে পড়ার বিরুদ্ধে চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে, যা ডাইয়ের কার্যকরী আয়ু উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।
উচ্চ তাপ কঠোরতা (রেড-হার্ডনেস): H13 ঢালাইয়ের সময় উচ্চ তাপমাত্রায় থাকা সত্ত্বেও তার কঠোরতা এবং শক্তি বজায় রাখে। এই 'রেড-হার্ডনেস' গলিত অ্যালুমিনিয়াম, দস্তা বা ম্যাগনেসিয়ামের সংস্পর্শে এলে ডাই কক্ষের বিকৃতি, ক্ষয় বা নরম হয়ে যাওয়া রোধ করে, যা অনেক চক্রের মাধ্যমে ঢালাইকৃত অংশগুলির মাত্রার নির্ভুলতা নিশ্চিত করে।
চমৎকার দৃঢ়তা এবং নমনীয়তা: ডাই কাস্টিং-এ উচ্চ চাপ এবং যান্ত্রিক আঘাত জড়িত থাকে। H13-এর অত্যুৎকৃষ্ট দৃঢ়তা রয়েছে, যা ফাটল ছাড়াই আঘাতের শক্তি শোষণ করতে সক্ষম করে। এটি ডাই-এর বিপর্যয়কর ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে এবং জটিল বিবরণ বা ধারালো কোণযুক্ত ডাই-এর ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ যেগুলি চাপ কেন্দ্রবিন্দু হিসাবে কাজ করতে পারে।
ভালো মোচন প্রতিরোধ: গলিত ধাতুর প্রবাহ ক্ষয়কারী হতে পারে, যা ধীরে ধীরে ডাই পৃষ্ঠকে ক্ষয় করে। H13-এর সূক্ষ্ম গঠনে উপস্থিত কঠিন ভ্যানাডিয়াম কার্বাইড এই ক্ষয়কারী পরিধানের বিরুদ্ধে ভালো প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে, যা ডাই এবং উৎপাদিত কাস্ট অংশগুলির পৃষ্ঠের মান বজায় রাখতে সাহায্য করে।

কঠোরতা এবং দৃঢ়তার মধ্যে ভারসাম্য হল গুরুত্বপূর্ণ। খুব কঠিন ডাই ক্ষয় প্রতিরোধ করলেও, ডাই-কাস্টিংয়ের যান্ত্রিক আঘাত সহ্য করার জন্য এটি অত্যধিক ভঙ্গুর হতে পারে। H13 একটি আদর্শ ভারসাম্য প্রদান করে, সাধারণত 42–52 HRC কঠোরতায় তাপ চিকিত্সা করা হয়, যা ক্ষয় প্রতিরোধ এবং ফাটল প্রতিরোধের দৃঢ় সমন্বয় প্রদান করে। সর্বোচ্চ কর্মক্ষমতা চাওয়া অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, ইলেক্ট্রো-স্ল্যাগ পুনঃগলন (ESR) বা ভ্যাকুয়াম-আর্ক পুনঃগলন (VAR) এর মাধ্যমে উৎপাদিত প্রিমিয়াম মানের গ্রেডগুলি আরও বেশি পরিষ্কারতা এবং সমরূপতা প্রদান করে, যা আরও বেশি দৃঢ়তা এবং ক্লান্তি জীবনকে উন্নত করে।

conceptual illustration of the alloy composition of h13 tool steel

H13 ইস্পাতের জন্য গুরুত্বপূর্ণ তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া

H13 টুল স্টিলের অসাধারণ বৈশিষ্ট্য অর্জন করা সম্পূর্ণরূপে একটি নির্ভুল এবং সতর্কতার সাথে নিয়ন্ত্রিত তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়ার উপর নির্ভরশীল। ভুল তাপ চিকিত্সা স্টিলকে খুব নরম, খুব ভঙ্গুর বা অভ্যন্তরীণ চাপযুক্ত রেখে দিতে পারে যা আগে থেকেই ব্যর্থতার কারণ হয়ে দাঁড়ায়। এই প্রক্রিয়াটি কয়েকটি আলাদা পর্যায় নিয়ে গঠিত, যার প্রতিটি চূড়ান্ত সূক্ষ্ম গঠন এবং কার্যকারিতার বৈশিষ্ট্য বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

H13-এর জন্য প্রমিত তাপ চিকিত্সা ক্রম হল প্রি-হিটিং, অস্টেনিটাইজিং, কোয়েঞ্চিং এবং টেম্পারিং। হাডসন টুল স্টিল থেকে প্রাপ্ত প্রযুক্তিগত তথ্য অনুযায়ী, বিকৃতি কমানোর জন্য জটিল টুলগুলির জন্য প্রায়শই ডাবল প্রি-হিট সুপারিশ করা হয়। উদ্দেশ্য হল উচ্চ তাপ কঠিনকরণ পর্যায়ের আগে টুলটিকে একটি সমান তাপমাত্রায় নিয়ে আসা।

প্রধান ধাপগুলি হল নিম্নরূপ:

প্রি-হিটিং: টুলটিকে 1150-1250°F (621-677°C) তাপমাত্রায় ধীরে ধীরে উত্তপ্ত করা হয় এবং সমতায় আনা হয়। জটিল অংশগুলির জন্য, চূড়ান্ত কঠিনকরণ তাপমাত্রায় যাওয়ার আগে 1500-1600°F (816-871°C)-এ দ্বিতীয় প্রি-হিট ব্যবহার করা হয়।
অস্টেনিটাইজিং (কঠিনকরণ): প্রাক-উত্তপ্তকরণের পরে, ইস্পাতটিকে দ্রুত এর অস্টেনিটাইজিং তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, সাধারণত 1800-1890°F (982-1032°C) এর মধ্যে। এই তাপমাত্রায় যথেষ্ট সময় ধরে রাখা হয় (সোকিং) যাতে এর সূক্ষ্ম গঠন সম্পূর্ণরূপে অস্টেনাইটে রূপান্তরিত হয়।
কোয়েঞ্চিং: H13 কে দ্রুত ঠান্ডা করার জন্য কুয়েঞ্চ করা হয় এবং অস্টেনাইটকে মার্টেনসাইটে রূপান্তরিত করা হয়, যা একটি অত্যন্ত শক্ত ও দৃঢ় সূক্ষ্ম গঠন। বাতাসে শক্ত হওয়া ইস্পাত হিসাবে, এটি 5 ইঞ্চি পর্যন্ত পুরুত্বের জন্য স্থির বাতাসে করা যেতে পারে। ঘন অংশগুলির পূর্ণ শক্ততা অর্জনের জন্য বাধ্যতামূলক বাতাস, চাপযুক্ত গ্যাস বা আংশিক তেল কুয়েঞ্চ প্রয়োজন হতে পারে।
টেম্পারিং: এটি কোয়েঞ্চিং-এর পরে তাত্ক্ষণিকভাবে সম্পাদিত একটি অপরিহার্য চূড়ান্ত ধাপ। কঠিনকৃত ইস্পাত ভঙ্গুর হয় এবং উচ্চ অভ্যন্তরীণ চাপ ধারণ করে। টেম্পারিং-এর মধ্যে ইস্পাতকে সাধারণত 1000-1150°F (538-621°C) তাপমাত্রায় পুনরায় উত্তপ্ত করা এবং ন্যূনতম দুই ঘন্টা ধরে রাখা হয়। H13-এর ক্ষেত্রে, ডবল বা এমনকি ট্রিপল টেম্পারিং প্রক্রিয়া অপরিহার্য। এই পদ্ধতি অবশিষ্ট অস্টেনাইটকে রূপান্তরিত করে, অভ্যন্তরীণ চাপ কমায় এবং শক্তি ও দৃঢ়তার চূড়ান্ত পছন্দের ভারসাম্য তৈরি করে।

তাপ চিকিত্সা সারাংশ

প্রক্রিয়া	তাপমাত্রার পরিসর	প্রধান উদ্দেশ্য
পূর্বগরম	1150-1600°F (621-871°C)	তাপীয় আঘাত এবং বিকৃতি কমায়।
অস্টেনিটাইজিং	1800-1890°F (982-1032°C)	কঠিনকরণের জন্য ইস্পাতের গঠন রূপান্তর করে।
চিকিত্সা	বাতাস, গ্যাস বা তেলে শীতল করা হয়	দ্রুত শীতল করে কঠিন মার্টেনসাইটিক গঠন তৈরি করা হয়।
টেম্পারিং	1000-1150°F (538-621°C)	চাপ কমায় এবং চূড়ান্ত শক্ততা ও কঠোরতা অর্জন করে।

a visual diagram of the critical heat treatment stages for h13 steel

H13 ইস্পাতের জন্য সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন এবং টুলিং

যদিও H13 ডাই কাস্টিং ডাইগুলির জন্য অপ্রতিদ্বন্দ্বী চ্যাম্পিয়ন, তবু এর বৈশিষ্ট্যগুলির চমৎকার ভারসাম্য এটিকে হট ওয়ার্কের পাশাপাশি কিছু কোল্ড ওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশনের জন্যও উপযুক্ত করে তোলে। এর বহুমুখিতা এটিকে উৎপাদন শিল্পের মধ্যে সবচেয়ে জনপ্রিয় টুল স্টিলগুলির একটি করে তুলেছে। তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধ করার ক্ষমতা, উচ্চ তাপমাত্রায় শক্তি বজায় রাখা এবং আঘাত শোষণ করার ক্ষমতা এটিকে অনেক চাহিদাপূর্ণ টুলিং পরিস্থিতির জন্য নির্ভরযোগ্য পছন্দ করে তোলে।

ডাই কাস্টিংয়ের প্রাথমিক ব্যবহারের বাইরেও, H13 প্রায়শই অন্যান্য কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়:

এক্সট্রুশন টুলিং: অ্যালুমিনিয়াম, পিতল এবং অন্যান্য ফেরাস ধাতু নয় এমন খাদগুলির এক্সট্রুশনে ডাই, ম্যান্ড্রেল এবং লাইনারগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। এর হট হার্ডনেস এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ার অপরিমেয় চাপ এবং তাপের অধীনে ডাইয়ের ক্ষয় বা বিকৃত হওয়া প্রতিরোধ করে।
ফোর্জিং ডাই: হট ফোরজিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, H13 ডাই তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা উচ্চ ইমপ্যাক্ট লোড এবং চরম তাপমাত্রা উভয়ই সহ্য করতে পারে। অটোমোটিভ শিল্পে ব্যবহৃত হওয়ার মতো উচ্চ-কর্মক্ষমতা সম্পন্ন অংশগুলি আকৃতি দেওয়ার জন্য শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য টুলিংয়ের প্রয়োজন। এই ক্ষেত্রে বিশেষজ্ঞ কোম্পানি গুলি, যেমন শাওই (নিংবো) ধাতু প্রযুক্তি , নির্ভুলতার সাথে তৈরি অটোমোটিভ ফোরজিং অংশগুলি উৎপাদন করতে উচ্চমানের ডাইয়ের উপর নির্ভর করে।
প্লাস্টিক ইনজেকশন ছাঁচ: যেসব ছাঁচের মাধ্যমে ক্ষয়কারী, গ্লাস-পূর্ণ প্লাস্টিকের উচ্চ পরিমাণ উৎপাদন করা হয়, সেগুলির জন্য H13 স্ট্যান্ডার্ড মোল্ড ইস্পাতের তুলনায় উন্নত ঘর্ষণ প্রতিরোধ এবং দৃঢ়তা প্রদান করে। উচ্চমানের পৃষ্ঠের সমাপ্তি সহ অংশগুলি উৎপাদনের জন্য এর উচ্চ পোলিশযোগ্যতা একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা।
অন্যান্য হট ওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশন: H13 উত্তাপ এবং আঘাতের বিরুদ্ধে প্রতিরোধের প্রয়োজন হয় এমন হট শিয়ার ব্লেড, পাঞ্চ এবং ম্যান্ড্রেলগুলির জন্যও ব্যবহৃত হয়।

একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য H13 এর নির্বাচন প্রায়শই প্রয়োজনীয় প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, যেমনটি Diehl Steel . নীচের টেবিলটি সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সেই প্রধান H13 বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে ম্যাপ করে যা এটিকে উপযুক্ত পছন্দ করে তোলে।

আবেদন	প্রধান বৈশিষ্ট্যের প্রয়োজন
ডাই কাস্টিং ডাই (Al, Zn, Mg)	তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধ, গরমে কঠোরতা
এক্সট্রুশন ডাই	গরমে কঠোরতা, ঘর্ষণ প্রতিরোধ
হট ফোরজিং ডাই	দৃঢ়তা, গরমে কঠোরতা
প্লাস্টিক ইনজেকশন মল্ড	ঘর্ষণ প্রতিরোধ, পালিশযোগ্যতা, দৃঢ়তা
হট শিয়ার ব্লেড	গরম কঠিনতা, শক্ততা

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

১. H11 এবং H13 টুল স্টিলের মধ্যে পার্থক্য কি?

H11 এবং H13 খুব অনুরূপ ক্রোমিয়াম গরম-কাজ স্টিল। প্রধান পার্থক্য হল যে H13 এর মধ্যে ভ্যানাডিয়ামের পরিমাণ বেশি (প্রায় 1.00% বনাম H11 এর 0.40%) । এই বর্ধিত ভ্যানাডিয়াম সামগ্রী H13 কে সামান্য ভাল পরিধান প্রতিরোধের, গরম কঠোরতা এবং তাপ পরীক্ষার প্রতিরোধের ক্ষমতা দেয়, এটি সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম ডাই কাস্টিংয়ের মতো আরও চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পছন্দ করে।

২. এইচ১৩ স্টিল ওয়েল্ড করা যায়?

হ্যাঁ, এইচ১৩কে ওয়েল্ড করা যায়, সাধারণত মোল্ড বা মোল্ড মেরামত করার জন্য। তবে, এটি ফাটল এড়াতে সাবধান পদ্ধতির প্রয়োজন। সোল্ডারিংয়ের আগে সরঞ্জামটির সঠিক প্রাক-গরম এবং সোল্ডারিংয়ের পরে তাপ চিকিত্সা (হার্মিং) চাপ হ্রাস এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি পুনরুদ্ধার করার জন্য অপরিহার্য।

৩. একটি ডাই কাস্টিং ডাই জন্য H13 এর সাধারণ কঠোরতা কি?

ডাই কাস্টিং মুরুর জন্য, H13 সাধারণত 42 থেকে 52 এর মধ্যে রকওয়েল সি কঠোরতা (HRC) পর্যন্ত তাপ চিকিত্সা করা হয়। সঠিক কঠোরতা একটি বাণিজ্য-অফঃ একটি উচ্চতর কঠোরতা (যেমন, 50-52 এইচআরসি) ভাল পরিধান প্রতিরোধের সরবরাহ করে তবে কিছুটা কম শক্ত হতে পারে, যখন একটি নিম্ন কঠোরতা (যেমন, 42-46 এইচআরসি) কিছু পরিধান প্রতিরোধের ব্যয় করে সর্বাধিক কঠোরতা এবং ফাট

পূর্ববর্তী: ফসফেটিং কী? অটোমোটিভ পার্টসের জন্য অপরিহার্য ধাতব পৃষ্ঠতল চিকিত্সা

পরবর্তী: ডাই কাস্টিং ছাঁচের আয়ু: একটি প্রযুক্তিগত বিশ্লেষণ

সমস্ত বিভাগ

অটোমোবাইল ম্যানুফ্যাচারিং টেকনোলজি

অটোমোবাইল ইনডাস্ট্রি নিউজ

কোম্পানি খবর

অটোমোটিভ তৈরি প্রযুক্তি