H13热处理 H13空冷硬化的铬系热挤压模具钢

H13钢是一种空冷硬化的铬系热挤压模具钢。H13是采用关国A SI -SAE统一编号的钢材,系中碳中铬热模具钢。该钢具有较高的热强度和硬度，尤其在中温（600℃)时具有较高的热强度和硬度,高的耐磨性和韧性,较好的耐冷热疲劳性能。由于这种钢具有良好的综合机械性能,而越来越广泛地被用于制造模锻锤的锻模﹑热挤压模具与芯棒、锻造压力机模具精锻机用模具、镶块以及铝、铜及其合金的压铸模等。

1材料的基本性能

1.1材料的化学成分(见表1)以及合金元素的影响

H13属铬系热模具钢,材料中含有大约5%的铬,并加有钼、钨、钒和硅等合金元素。由于含铬较高,因而有较高的淬透性,加入1 % Mo时的淬透性更高。故尺寸较大的模具淬火时也可以空冷。铬、硅可以提高钢的耐热疲劳性和抗氧化性,但是硅的存在却增加了材料的脱碳敏感性。钒可以加强钢的二次硬化效果,增加钢的稳定性。铬系热作模具钢的韧性﹑耐热疲劳性都较好,但是由于这种材料中含钨较少,故其回火稳定性低于钨系。

2材料的热处理方法21锻后球化退火

该钢锻打后应及时退火。退火温度为860~880“℃。由于加热到Ac温度以上 ,碳化物开始溶解,但又未*溶解,导致奥氏体的成分极不均匀,在随后的冷却过程中 ,或以未溶的细小碳化物微粒为核心,或在不均匀奥氏体中碳原子富集处产生新的核心,而均匀地长大形成颗粒状的碳化物。

经过球化退火,可以降低材料的硬度,改善切削加工性,并为以后淬火处理作好组织准备。退火保温时间取决于工件透烧时间,不宜过长。冷却速度一般30 ℃/h ,冷至500 ℃以下出炉空冷。

球化退火工艺曲线如图1。

常规淬火

H13钢中由于合金元素Si的存在,增大了脱碳敏感性,因此淬火加热时一般采用盐浴或真空加热。同时,由于钢中含有较多的合金元素,淬火加热前需预热,一般预热温度830~850 ℃.

H13钢淬火温度与硬度﹑晶粒度关系如图3。

H13钢经热处理后,具有良好的综合机械性能,*可以满足对模具的内在质量要求。另外,模具表面如果经过渗蚕或氰化后,更能够提高模具的使用寿命,满足生产的要求。