H13鋼是一種空冷硬化的鉻系熱擠壓模具鋼。H13是采用關(guān)國(guó)A SI -SAE統(tǒng)一編號(hào)的鋼材,系中碳中鉻熱模具鋼。該鋼具有較高的熱強(qiáng)度和硬度，尤其在中溫（600℃)時(shí)具有較高的熱強(qiáng)度和硬度,高的耐磨性和韌性,較好的耐冷熱疲勞性能。由于這種鋼具有良好的綜合機(jī)械性能,而越來(lái)越廣泛地被用于制造模鍛錘的鍛模﹑熱擠壓模具與芯棒、鍛造壓力機(jī)模具精鍛機(jī)用模具、鑲塊以及鋁、銅及其合金的壓鑄模等。

1材料的基本性能

1.1材料的化學(xué)成分(見表1)以及合金元素的影響

H13屬鉻系熱模具鋼,材料中含有大約5%的鉻,并加有鉬、鎢、釩和硅等合金元素。由于含鉻較高,因而有較高的淬透性,加入1 % Mo時(shí)的淬透性更高。故尺寸較大的模具淬火時(shí)也可以空冷。鉻、硅可以提高鋼的耐熱疲勞性和抗氧化性,但是硅的存在卻增加了材料的脫碳敏感性。釩可以加強(qiáng)鋼的二次硬化效果,增加鋼的穩(wěn)定性。鉻系熱作模具鋼的韌性﹑耐熱疲勞性都較好,但是由于這種材料中含鎢較少,故其回火穩(wěn)定性低于鎢系。

2材料的熱處理方法21鍛后球化退火

該鋼鍛打后應(yīng)及時(shí)退火。退火溫度為860~880“℃。由于加熱到Ac溫度以上 ,碳化物開始溶解,但又未*溶解,導(dǎo)致奧氏體的成分極不均勻,在隨后的冷卻過(guò)程中 ,或以未溶的細(xì)小碳化物微粒為核心,或在不均勻奧氏體中碳原子富集處產(chǎn)生新的核心,而均勻地長(zhǎng)大形成顆粒狀的碳化物。

經(jīng)過(guò)球化退火,可以降低材料的硬度,改善切削加工性,并為以后淬火處理作好組織準(zhǔn)備。退火保溫時(shí)間取決于工件透燒時(shí)間,不宜過(guò)長(zhǎng)。冷卻速度一般30 ℃/h ,冷至500 ℃以下出爐空冷。

球化退火工藝曲線如圖1。

常規(guī)淬火

H13鋼中由于合金元素Si的存在,增大了脫碳敏感性,因此淬火加熱時(shí)一般采用鹽浴或真空加熱。同時(shí),由于鋼中含有較多的合金元素,淬火加熱前需預(yù)熱,一般預(yù)熱溫度830~850 ℃.

H13鋼淬火溫度與硬度﹑晶粒度關(guān)系如圖3。

H13鋼經(jīng)熱處理后,具有良好的綜合機(jī)械性能,*可以滿足對(duì)模具的內(nèi)在質(zhì)量要求。另外,模具表面如果經(jīng)過(guò)滲蠶或氰化后,更能夠提高模具的使用壽命,滿足生產(chǎn)的要求。