H13模具钢经过热处理可以获得优良的性能,诸如高强度、红硬性及高的冲击韧性值。从解析H13钢的化学成分入手,对选用高温球化退火、淬火及二次回火做了说明,提供了工艺数据,并在结论中给出了生产实践中获得的五条经验。
前言
H13钢是国际上广泛应用的一种热作模具钢,因为高温下具有良好的冲击韧性、耐磨性、延展性、热硬性而应用于压铸模、热锻模及挤压模的制造。本文介绍的是H13钢改锻后的热处理工艺。
1、钢的化学成分
H13 钢是美国国家标准ANSI钢号,相当于中国GB/T1299中的4Cr5MoSiV1。H13钢中有Cr、Mo、Si、V 等合金元素[1],见表1,除了Si元素不形成碳化物,Cr、Mo、V三种元素均会与碳结合形成特殊碳化物,这些特殊碳化物将会提高钢的耐回火性。
表1 H13黑色防静电镊子钢的化学反应化学物质

Cr的影响:Cr能与碳结合形成特殊碳化物,当铬的碳化物固溶于奥氏体中,可以提高过冷奥氏体的稳定性。当它固溶于马氏体中有助于提高其回火能力,促进二次硬化效应,较多的Cr主要目的是提高H13钢的淬透性、高温强度和抗高温氧化能力[2]。
Mo的损害:Mo也是氢氟酸处理物建成稀有元素,在H13钢中可从而提高钢的回火稳定可靠性和高抗磨性。
Si的反应:不断提高钢的程度、坚硬程度及耐回火性,一并边缘化热治理 炉内钝化紧张感。
V的影响到:减小钢的发热敏理想化性,加快钢的回火安稳性及再次硬底化效用,弥散分布图制作的无定形碳钒质点能能大大加快钢的高耐碱性。
2、热处理工艺选择
2.1、临界点
热治理 室内平均温度、放置冷凝方试取决于于钢的临界状态值点变为点与等温变为图。1)H13 钢临界状态值点点:Ac1,850~885 ℃,Ac3:910 ℃。2)放置冷凝变为临界状态值点点:Ar1,700℃;Ar3,820 ℃;Ms,335 ℃。3)奥氏体化室内平均温度:1 010 ℃
2.2、退火
为了能对H13钢锻件除掉压力、调理组识、明确晶粒大小、减小硬性、以便于机制作加工,必须要 展开固溶治理 治理 。H13 碳素钢风格较多,加水时转化成变慢,故不还能用常规性固溶治理 而应分为高温球化固溶治理 ,使碳素钢炭化物造成不光滑的粒状体,实现细粒状珠光体组识。高温球化固溶治理 高温应稍大于钢的加水临界点点高温Ac1,在该高温下展开隔热,善于于永久保存未溶炭化产物点,到蒸发过程中中等质点既能变成粒状组识的晶核,绝对实现不光滑十分细小的粒状组识。
球化固溶解决的冷确操作过程中需要在相变点Ar空间等温解决,利于细粒状珠光形体成并促使氢氟酸处理物集结为猫瘟科粒,进而拉低密度,有利机加工厂。
2.3、淬火
H13钢更具充分的淬透性,对低于150 mm厚的零件及运转情况油淬也能保持粗糙的密度。但因钢中包含的Mn、Si属性比较容易给予防氧化与脱碳。在生产销售实践操作中,个人建议按照盐浴、稳定环境渗碳、机械泵渗碳等,也能用包裹物或工业油漆对其进行防脱发碳保护措施。
表面淬火摄氏度的选择1 030 ℃ 能换取密度54~55 HRC,不超1 040 ℃晶粒度逐渐长成。故举荐热处理淬火摄氏度标准1 030~1 040 ℃。另外应特别的准备获批时该预冷至Ac3 超过20~30 ℃(950~980 ℃)以压缩压力低效,然而避免出现裂口。
2.4、回火
为了能去掉刚度并从而加快H13锻件高气温天气下的韧度务必实行高气温天气回火。进行H13钢中和金原素积极的耐回火性和分次洛氏硬度反应,分为分次回火可从而加快塑料模使用寿命。回火气温(580±20)℃领取洛氏硬度47~52 HRC。回火后的团体为回火马氏体和少量出粒状增碳物。
3、结论
H13钢在热治理 后存在不错的红统一、高温度弹性及抗热强度疲劳性。考虑到保障热治理 的效率,加工中应要留意相应啥时候:
1)钢筋取样料的质量检验:需做宏观角度偏差查看,即时知道类似于夹渣、管理中心缩孔、折起来、从表面开裂等偏差。
2)锻件锻后应随炉急冷或缓冷,并当即开始去应力退火清理。
3)因H13钢易被氧化脱碳,故锻模坯应恰当的新增生产制造总流量免得蘸火会发生软点。
4)塑模反工一定要来高低温去应力退火后能全新表面淬火为了避免带来裂口。
5)热办理环节中应坚持原则明确运行考核评价书执行力进行操作。
参考文献
[1] 赵昌盛.模具材料及热处理手册[M].北京:机械工业出版社,2008: 337.
[2] 美国金属学会. 金属手册[M]. 第9版.北京: 机械工业出版社,1991:127-128.