Was ist H13 Werkzeugstahl?
H13 gilt als „Allround-Performer“ im Bereich der Warmarbeitsstähle. Durch ein Mehrlegierungssystem aus Kohlenstoff, Chrom, Molybdän und Vanadium erreicht er ein optimales Gleichgewicht zwischen Härte, Zähigkeit und thermischer Stabilität. Er wird häufig im Aluminiumdruckguss, bei der Warmumformung und in anderen zentralen Industrieanwendungen eingesetzt, wobei die Standzeit der Formen 100.000 Zyklen überschreitet.
Als professioneller HerstellerWerkzeugstahlUnser Bearbeitungsteam bei Moldsteells fasst die wichtigsten Eigenschaften und Anwendungsempfehlungen von H13 basierend auf unserer praktischen Erfahrung und Materialdaten zusammen, um Ihnen bei der präzisen Materialauswahl und der Verbesserung der Bearbeitungseffizienz zu helfen.
Haupteigenschaften des Werkzeugstahls H13
- Ausgewogene Festigkeit und Zähigkeit:Abgeschreckte Härte HRC 42–50, Kerbschlagzähigkeit 15–35 J/cm², Zugfestigkeit ca. 1000 MPa bei 600°C.
- Ausgezeichnete Härtbarkeit und thermische Stabilität:Der synergistische Effekt von Cr/Mo/V gewährleistet eine durchgehende Härtung und stabile Anlasshärte.
- Hohe Thermische Ermüdungs- und Oxidationsbeständigkeit:Dichte Oxidschicht aus Cr/Si widersteht Rissbildung unter thermischer Wechselbeanspruchung.
- Gute Zerspanbarkeit:Geglühte Härte ≤229 HBW, geeignet für die Serienfertigung.
- Klare Leistungsgrenzen:Unzureichende Kaltarbeits-Härte, schlechte Polierbarkeit und geringe Korrosionsbeständigkeit.
Chemische Zusammensetzung von H13 (ASTM A681)
| Element | Bereich (wt%) | Funktion |
|---|---|---|
| C | 0.32–0.45 | Gewährleistet Härte und Verschleißfestigkeit |
| Cr | 4.75–5.50 | Verbessert die Härtbarkeit und Oxidationsbeständigkeit |
| Mo | 1.10–1.75 | Verbessert die Anlassbeständigkeit |
| V | 0.80–1.20 | Verfeinert das Korn und verbessert die Verschleißfestigkeit |
| Si | 0.80–1.20 | Verbessert die thermische Ermüdungsbeständigkeit |
| Mn | 0.20–0.50 | Unterstützt die Härtbarkeit |
| P | ≤0.030 | Reinheitsgradkontrolle |
| S | ≤0.030 | Verunreinigung, beeinträchtigt die Zähigkeit |
| Ni+Cu | ≤0,75 | Restelementkontrolle |
Physikalische Eigenschaften von H13
| Eigenschaft | Wert | Einheit | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| Dichte | 7.85 | g/cm³ | ASTM A681 |
| Elastizitätsmodul | 210 | GPa | Temperaturabhängig |
| Wärmeausdehnung | 9.1–13.5 | ×10⁻⁶/°C | 20–700°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 28.8–32.2 | W/(m·K) | 25–650°C |
| Ac₁ | 860 | °C | Austenitstart |
| Ms | 340 | °C | Martensitstart |
Mechanische Eigenschaften von H13
| Kategorie | Parameter | Wert | Einheit | Zustand |
|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Zugfestigkeit | 1800–2200 | MPa | Vergütung, RT |
| Streckgrenze | 1500–1800 | MPa | Vergütung, RT | |
| Dehnung | ≥8 | % | Vergütung, RT | |
| Druck | Druckfestigkeit | ≥2500 | MPa | Vergütung, RT |
| Schlag | Schlagzähigkeit bei Raumtemperatur | 15–35 | J/cm² | 20℃ |
| Tieftemperatur-Schlagzähigkeit | ≥20 | J/cm² | -40°C | |
| Härte | Geglüht | ≤229 | HBW | RT |
| Vergütung | 42–50 | HRC | RT | |
| Hochtemperatur | Zugfestigkeit bei 600°C | ~1000 | MPa | 600°C |
| Streckgrenze bei 600°C | ~850 | MPa | 600°C | |
| Härte bei 600°C | 35–38 | HRC | 600°C | |
| Ermüdung | Biegewechselfestigkeit | 600–800 | MPa | RT |
Typische Anwendungen von H13 Werkzeugstahl
- Aluminium- und Magnesium-Druckgussformen
- Schmiedegesenke für Kurbelwellen und Pleuelstangen im Automobilbereich
- Aluminium-Strangpresswerkzeuge
- Hochtemperatur-Kunststoffformen
- Präzisions-Warmumformformen
- Kostenoptimierte Verbundformen
Nicht empfohlene Anwendungen
- Kaltgesenke und Kaltstauchwerkzeuge
- Formen mit ultrahoher Härte (HRC ≥58)
- Kunststoffformen mit Spiegelglanz
- Korrosive Umgebungen (PVC, schwefel-/chlorhaltige Medien)
- Langzeitbetrieb über 650°C
- Wirtschaftliche Kleinserienformen
H13 Auswahl-Referenztabelle
| Kategorie | Empfohlen | Nicht empfohlen |
|---|---|---|
| Warmarbeit | Druckguss, Warmumformung, Extrusion, Warmprägen | Langzeit >650°C, Keramik-/Glasumformung |
| Kunststoffform | GF-verstärkte Kunststoffe, Hochtemperaturkunststoffe | Spiegelglanzformen, PVC-Formen |
| Kaltarbeit | Geringbelastetes Kaltstanzen | Hochfeste Kaltfließpressen, Tiefziehen |
| Spezial | Massenproduktionsformen mit thermischer Wechselbeanspruchung | Kleinserien, starke Korrosion, Mikrospritzgussformen |
Empfohlene Schneidwerkzeuge für die H13-Bearbeitung
| Phase | Werkzeugtyp | Beschichtung | Parameter | Empfohlene Marken |
|---|---|---|---|---|
| Schruppen | Feinstkornkarbid | AlCrN / TiSiN | 8–12% Co | Sandvik, Kennametal, ZCC, Xiamen Golden Egret |
| Halbschlichten | Beschichtetes Hartmetall | TiAlN+AlCrN | 45° Helix | Kyocera, Iscar, TaeguTec |
| Schlichten | CBN | Keine | ≥90% CBN | Element Six, Kyocera, Sumitomo |
| Spiegel | PCD | Keine | R0.1–0.2 | Element Six, Sumitomo |
Leitfaden zur Auswahl von Bearbeitungsparametern
Schnittgeschwindigkeit
Geglüht: 120–150 m/min
Vorgehärtet: 80–120 m/min
Gehärtet: 50–90 m/min
Vorschubgeschwindigkeit
Schruppen: 0,15–0,3 mm/U
Schlichten: 0,05–0,15 mm/U
Schnitttiefe
Schruppen: 1–3 mm
Schlichten: 0,1–0,3 mm
Spindeldrehzahl
Φ6mm: 3000–5000 U/min
Φ10mm: 1500–3000 U/min
Φ20mm: 800–1500 U/min
Kühlung
Hochdruckkühlmittel, Ölnebel, EP-Schneidöl
Werkzeugweg
Konturfräsen, Spiralfräsen, Trochoidalfräsen
Häufige Probleme und Lösungen
1. Schnelle Werkzeugausbrüche nach dem Härten
CBN-Werkzeuge (BN-S20) verwenden, vc=80–100 m/min, Ölkühlmittel.
2. Rattermarken auf der Kavitätenoberfläche
Schrumpffutter verwenden, Vorschub reduzieren, Spindeldrehzahl erhöhen.
3. Spanverwicklung in tiefen Kavitäten
Langhalswerkzeuge verwenden, Innenkühlung und Tauchfräsen.
4. Kratzer bei der Spiegelbearbeitung
PKD-Werkzeuge verwenden, hohe Geschwindigkeit, geringe Zustelltiefe.
5. Mikrorisse nach der CNC-Bearbeitung
Niedertemperaturalterung, geringer Vorschub und geringe Tiefe.
6. Spindelvibration beim Hochgeschwindigkeitsfräsen
Resonanz vermeiden, ausgewogene Werkzeuge verwenden.
7. Maßabweichung in der Serienfertigung
Temperaturkompensation und Werkzeugverschleißkontrolle.
8. Bohrerbruch in tiefen Bohrungen
Co-HSS-Bohrer verwenden, Tieflochbohren, Innenkühlung.
H13 Detaillierte Leistungsdaten PDF-Download
| Artikel | Details |
|---|---|
| Datei | h13-tool-steel-properties-machining-guide-and-applications-explained.pdf |
| Typ | application/pdf |
| Größe | 183 KB |
| Link | https://moldsteells.com/wp-content/uploads/2026/02/h13-tool-steel-properties-machining-guide-and-applications-explained.pdf |
