# P20 vs H13 vs S7 vs D2: nástrojová ocel podle typu formy > Nástrojové oceli P20, H13, S7 a D2 ve srovnání: tvrdost, chemické složení a rozhodovací strom pro vstřikovací formy, tlakové lití, stříhání a rázy namáhané nástroje, a další. https://www.sinbo-machining.com/cs/wiki/materials/p20-vs-h13-vs-s7-vs-d2-tool-steel/ --- ## Na této stránce - Rychlá odpověď — čtyři oceli, čtyři úlohy - P20 — pracovní kůň pro vstřikování plastů (28–34 HRC) - H13 — šampion pro práci za tepla (48–52 HRC) - D2 — stroj na otěr pro práci za studena (58–62 HRC) - S7 — tlumič rázů (52–58 HRC) - Cena chyby — výměna za $50K - Rozhodovací strom — aplikace → ocel → poznámky k obrábění - Jak ocel specifikovat v poptávce - Normy a zdroje - Časté dotazy - Potřebujete nástrojovou ocel obrobenou podle specifikace? # P20 vs H13 vs S7 vs D2: která nástrojová ocel pro který díl formy Zvolte špatnou nástrojovou ocel a forma praskne po 30,000 zdvihů místo po 300,000 — a pak výměnný nástroj, ztracená výroba a dvoutýdenní odstávka stojí mnohem víc, než ocel kdy stála. Tato příručka je rozhodovací strom na 30 sekund: P20 pro vstřikování plastů, H13 pro tlakové lití a práci za tepla, D2 pro otěr při práci za studena, S7 pro rázy a impakt. ## Rychlá odpověď — čtyři oceli, čtyři úlohy Volba nástrojové oceli je rozhodnutí podle aplikace, ne podle pevnosti. Čtyři jakosti, které pokrývají většinu práce s formami a nástroji: | Jakost | Skupina | Typická tvrdost (HRC) | Vyberte ji pro | P20 (1.2311) | Ocel na formy pro plasty, předkalena | 28–34 | Jádra a dutiny vstřikovacích forem, nástroje na plasty | H13 (1.2344) | Chromová ocel pro práci za tepla | 48–52 | Tlakové lití, kování za tepla, vytlačovací nástroje | D2 (1.2379) | Práce za studena, vysokouhlíková a vysokochromová | 58–62 | Vystřihovací a lisovací nástroje, střižné nože, díly namáhané otěrem | S7 (1.2355) | Odolná proti rázům | 52–58 | Rázově namáhané průbojníky, sekáče, nástroje pro těžký provoz Orientanční pravidlo Plast za pokojové teploty → P20. Roztavený kov a teplo → H13. Stříhání za studena a otěr → D2. Impakt a rázy → S7. Když by mohly fungovat dvě, rozhodne cena a velikost průřezu. ## P20 — pracovní kůň pro vstřikování plastů (28–34 HRC) P20 (DIN 1.2311, ~0.28–0.40 C, 1.4–2.0 Cr, 0.6–1.5 Mn, 0.2–0.55 Mo) se dodává předkalena na zhruba 28–34 HRC, což znamená žádné tepelné zpracování po obrábění — bez deformace, bez rizika prasknutí, hotová dutina ihned k dodání. - Přednosti: vynikající obrobitelnost, dobrá leštitelnost, střední cena, možnost nitridace pro vyšší povrchovou tvrdost. - Omezení: nad ~400 mm průřezu je prokalení nehomogenní; nevhodná pro vysoké teploty nebo silné opotřebení. - Typické použití: jádra a dutiny vstřikovacích forem, základny forem, nástroje pro lisování a RIM, malosériové tlakové lití zinku. Výhoda předkalení Protože P20 nepotřebuje tepelné zpracování po obrábění, není co rovnat a nehrozí prasknutí hotové dutiny při kalení — to je největší důvod, proč dominuje práci s plastovými formami. ## H13 — šampion pro práci za tepla (48–52 HRC) H13 (DIN 1.2344, ~0.32–0.45 C, 4.75–5.5 Cr, 1.1–1.75 Mo, 0.8–1.2 V, 0.8–1.2 Si) je nejrozšířenější nástrojová ocel pro práci za tepla: udržuje tvrdost a houževnatost při provozních teplotách až do ~500°C a odolává teplotním rázům i vzniku tepelných trhlin. - Přednosti: vynikající houževnatost a odolnost proti únavě za teploty, dobrá odolnost proti teplotnímu rázu, snáší vodní chlazení v provozu, nitridovatelná. - Tepelné zpracování: austenitizace ~1900–2050°F (1038–1121°C), kalení do vzduchu nebo oleje, dvojité popouštění při 900–1100°F (482–593°C) na 48–52 HRC. - Typické použití: nástroje pro tlakové lití hliníku, nástroje pro kování za tepla, vytlačovací nástroje a trny, nože pro stříhání za tepla. Nepoužívejte H13 za studena Za pokojové teploty je 48–52 HRC u H13 na otěr zbytečně měkké a ocel stojí víc než D2; svou přirážku si zaslouží jen tehdy, když nástroj pracuje za tepla. ## D2 — stroj na otěr pro práci za studena (58–62 HRC) D2 (DIN 1.2379, ~1.40–1.60 C, 11–13 Cr, 0.7–1.2 Mo, 0.9–1.1 V) je vysokouhlíková, vysokochromová ocel pro práci za studena, která se kalí do vzduchu na 58–62 HRC s minimální deformací, což dává vynikající odolnost proti otěru a abrazi a díky chromu i určitou korozní odolnost. - Přednosti: nejvyšší odolnost proti otěru ze všech čtyř, stabilní při kalení (nízká deformace), možnost nitridace, obrobitelná ve vyžíhaném stavu. - Kompromis: nižší houževnatost — D2 může při silném rázu vyštípat nebo prasknout; není pro hrany namáhané rázy. - Typické použití: vystřihovací a jemnovystřihovací nástroje, tvářecí a hlubokotažné nástroje, střižné nože, průbojníky, nože na podélné dělení, nástroje pro válcování závitů, nástroje na abrazivní formy. ## S7 — tlumič rázů (52–58 HRC) S7 (DIN 1.2355, ~0.45–0.55 C, 3.0–3.5 Cr, 1.3–1.8 Mo) je jakost odolná proti rázům: je navržena tak, aby absorbovala energii rázu bez porušení, při tvrdosti zhruba 52–58 HRC. - Přednosti: nejvyšší rázová houževnatost ze všech čtyř; odolává vyštípnutí při náhlém zatížení; dobrá kombinace tvrdosti a tažnosti. - Kompromis: nižší odolnost proti otěru než D2 — při abrazivní práci se opotřebí rychleji. - Typické použití: rázové průbojníky, sekáče, střižné nože s rázovým zatížením, nástroje pro těžký provoz a ražbu, sekáče za studena, nástroje namáhané kladivem. S7 vs D2 v jedné větě Pokud hrana nástroje snáší rázy, S7; pokud otěr, D2. Ráz láme hrany D2, otěr ubírá S7. ## Cena chyby — výměna za $50K Scénář selhání, který z volby nástrojové oceli dělá finanční rozhodnutí: forma osazená špatnou ocelí praskne nebo se opotřebí po ~30,000 zdvizích místo očekávaných několika stovek tisíc. Nákladem není ocel — je to nový polotovar formy, čas obrábění, zkušební iterace a stojící výrobní linka, obvykle v rozmezí $30,000–$50,000+ plus 1–2 týdny odstávky u středně velkého nástroje. Praktické pravidlo: pokud je aplikace na hranici, zvolte lepší ocel dřív, než se forma vyrobí — přírůstek ceny oceli je proti selhání formy v polovině jejího života zaokrouhlovací chyba. ## Rozhodovací strom — aplikace → ocel → poznámky k obrábění | Pokud je dílem… | Zvolte | Poznámka k obrábění | Jádro/dutina vstřikovací formy, standardní plast | P20 (28–34 HRC, předkalena) | Obrábět ve stavu dodání; bez tepelného zpracování po obrábění; leštit, případně nitridovat | Vstřikovací forma, vysoký otěr nebo 400+ mm průřez | P20 + nitridace, nebo přejít na H13 | Nitridovat po dokončovacím obrábění | Tlakové lití / kování za tepla / vytlačovací nástroj | H13 (48–52 HRC) | Hrubovat, tepelně zpracovat, dokončit; dvojité popouštění; žíhat svary na odstranění pnutí | Vystřihovací/lisovací nástroj, střižný nůž, díl namáhaný otěrem | D2 (58–62 HRC) | Obrábět ve vyžíhaném stavu, tepelně zpracovat, dokončit broušením nebo drátovou EDM | Rázový průbojník, sekáč, nástroj namáhaný rázy | S7 (52–58 HRC) | Obrábět ve vyžíhaném stavu, tepelně zpracovat, popustit na cílovou houževnatost | Posuvy formy / malé vložky namáhané rázy | S7 nebo D2 podle typu zatížení | Ráz → S7; otěr → D2 Ekvivalence jakostíP20 = DIN 1.2311 = JIS (přibližně; rodina SKT3/SKD61 se liší — ověřte) P20 je 1.2311 (40CrMnMo7) podle DIN.H13 = DIN 1.2344 = JIS SKD61 = GB Cr5Mo1V H13 je X40CrMoV5-1 podle DIN.D2 = DIN 1.2379 = JIS SKD11 = GB Cr12MoV D2 je X153CrMoV12 podle DIN.S7 = DIN 1.2355 (55CrMoV7-8-14 podle DIN; univerzální ekvivalent JIS neexistuje — ověřte proti místní normě). ## Jak ocel specifikovat v poptávce 1- Uveďte jakost a normu: např. „H13 per ASTM A681, DIN 1.2344“ — nikdy jen „tool steel“. 1- Uveďte cílovou tvrdost a stupnici: např. „48–52 HRC, zkoušeno podle ASTM E18“. 1- Uveďte stav dodání: předkaleno (P20), vyžíháno (D2/S7/H13 pro obrábění) nebo dokončené zakalené. 1- U nástrojových ocelí pro práci za tepla a za studena vyžadujte certifikát tepelného zpracování (cyklus kalení/popouštění, skutečná tvrdost) — jakost na papíře nic neznamená bez tepelného zpracování, které ji zrealizuje. 1- U litých/obráběných dutin přidejte ověření materiálu (PMI nebo hutní atest), pokud je nástroj kritický z hlediska bezpečnosti nebo výroby. ## Normy a zdroje Hlavní normyASTM A681 Standard specification for tool steels alloy (pokrývá chemii P20, H13, D2, S7).ISO 4957 Tool steels — označování a podmínky dodání (ekvivalenty DIN/EN 1.2311, 1.2344, 1.2379, 1.2355).ASTM E18 Rockwell hardness testing (ověřování HRC).ASTM E415 / E1251 Spectrometric composition analysis (ověření materiálu). Odkazy na aplikaceSanyao Forging Top 10 Types of Mold Steels — složení a tvrdost podle jakosti (P20 28–32, H13 48–52, D2 60–62, S7 54–58).Createel Tool & Die Steel grades table — P20 30–36, H13 44–52, D2 58–62, S7 54–56; ekvivalenty DIN a cykly tepelného zpracování.Panjin International What Is Die Steel — srovnání jakostí (P20 28–34, H13 48–52, D2 58–62, S7 52–58) a faktory volby.Kens Metal Tool Steel grades — složení P20 a limit průřezu 400 mm; aplikace H13 pro práci za tepla; aplikace D2.Vast-Cast Tool Steel comparison — kroky tepelného zpracování a dosažitelná tvrdost (P20 30–36, H13 48–52, D2 58–62, S7 50–56). ## Časté dotazy #### Kterou nástrojovou ocel mám použít na vstřikovací formu? P20, předkalena na 28–34 HRC, pro standardní vstřikovací formy na plasty. Dobře se obrábí ve stavu dodání, nepotřebuje tepelné zpracování po obrábění (tedy bez deformace), dobře se leští a lze ji nitridovat pro vyšší povrchovou tvrdost. U velmi abrazivních pryskyřic, průřezů nad ~400 mm nebo forem s velkým podílem horkých trysek zvažte P20 + nitridaci, případně přejděte na H13. #### Je H13 jen pro tlakové lití, nebo zvládne i jiné úlohy? H13 je jakost pro práci za tepla — tlakové lití, kování za tepla a vytlačování — a uplatní se i u plastových forem, které pracují za tepla. Její silnou stránkou je udržení tvrdosti a houževnatosti při provozních teplotách až do ~500°C s dobrou odolností proti teplotnímu rázu. Za pokojové teploty je na otěr zbytečně měkká a dražší než jakosti pro práci za studena, proto ji nepoužívejte na lisování ani vystřihování. #### Jaký je rozdíl mezi D2 a S7? D2 je na otěr, S7 na rázy. D2 (58–62 HRC) je vysokouhlíková, vysokochromová ocel pro práci za studena s nejlepší odolností proti abrazi ze všech čtyř, ale s nižší houževnatostí — při silném rázu se vyštípne. S7 (52–58 HRC) je jakost odolná proti rázům: nižší odolnost proti otěru, ale absorbuje ráz bez porušení. Rázová zatížení → S7; abrazivní otěr → D2. #### Potřebuje P20 po obrábění tepelné zpracování? Ne — právě v tom je smysl předkalení P20. Dodává se na 28–34 HRC, takže hotovou dutinu obrábíte přímo a kalení i popouštění úplně vynecháte, čímž odpadá deformace i riziko prasknutí při kalení. Pokud potřebujete vyšší povrchovou tvrdost, nitridujte po dokončovacím obrábění. #### Kolik skutečně stojí volba špatné oceli na formu? Obvykle výměna za $30,000–$50,000+ plus 1–2 týdny odstávky u středně velkého nástroje. Forma, která praskne po ~30,000 zdvizích místo po několika stech tisících, selhává proto, že ocel nevydržela teplotu, otěr nebo rázy. Přírůstek ceny správné oceli je proti takovému selhání zaokrouhlovací chyba — zvolte lepší ocel dřív, než se forma vyrobí. #### Jak nástrojovou ocel specifikovat, aby dodavatel nehádal? Uveďte jakost a normu, cílovou tvrdost a stav dodání. Například: „H13 per ASTM A681 / DIN 1.2344, 48–52 HRC, obrobeno ve vyžíhaném stavu, poté kaleno a dvojitě popuštěno.“ U výrobně kritických nástrojů přidejte požadavek na certifikát tepelného zpracování a ověření materiálu (hutní atest nebo PMI). Použité zdroje a normy 1- ASTM A681: Standard Specification for Tool Steels Alloy (požadavky na chemii P20, H13, D2, S7) 1- ISO 4957: Tool steels — označování a podmínky dodání (ekvivalenty DIN/EN 1.2311, 1.2344, 1.2379, 1.2355) 1- ASTM E18: Standard test methods for Rockwell hardness of metallic materials (ověřování HRC) 1- ASTM E415 / E1251: Spectrometric analysis of carbon and low-alloy steel (ověření složení) 1- Sanyao Forging: Top 10 Types of Mold Steels — složení a tvrdost podle jakosti (P20 28–32, H13 48–52, D2 60–62, S7 54–58 HRC) 1- Createel: Tool & Die Steel — tabulka jakostí s ekvivalenty DIN a cykly tepelného zpracování (P20 30–36, H13 44–52, D2 58–62, S7 54–56 HRC) 1- Panjin International: What Is Die Steel? — srovnání jakostí a faktory volby (P20 28–34, H13 48–52, D2 58–62, S7 52–58 HRC) 1- Kens Metal: Tool Steel grades — složení P20 a limit průřezu 400 mm; aplikace H13 pro práci za tepla; aplikace D2 pro práci za studena 1- Vast-Cast: Tool Steel properties, grades, comparison — kroky tepelného zpracování a dosažitelná tvrdost (P20 30–36, H13 48–52, D2 58–62, S7 50–56 HRC) ## Potřebujete nástrojovou ocel obrobenou podle specifikace? Pošlete nám výkres formy nebo nástroje — potvrdíme jakost oceli, postup tepelného zpracování a strategii obrábění a do 3 pracovních dnů vrátíme DFM review. [Poptat cenovou nabídku ](https://www.sinbo-machining.com/quote/)