20 世纪80 年代, 国外已普遍采用H13及各种有色金属件的热挤压模模体、芯棒等, 具有较成熟的经验。国内一些厂家从20 世纪80 年代末期也开始试用H13 钢热挤压模, 并摸索出一些加工和使用规律, 试用效果明显。对H13钢坯料进行8次的镦粗拔长改锻工艺,锻造加热温度1100℃~1160℃, 始锻温度1060℃~1150℃,终锻温度≥850℃, 总锻造比≥4。H13钢的高温固溶预处理球化退火工艺: 900℃×( 1~2) h炉冷, 720℃~740℃×( 3~4) h炉冷, ≤40℃/h炉冷, ≤500℃出炉空冷。H13是热作模具钢,执行标准GB/T1299—2000。马鞍山常用H13模具钢零售
从H13钢的化学成分和组织特点可以看出,热加工工艺对H13钢模具的组织和性能有很大影响,为防止H13钢模具早期失效、延长使用寿命和提高经济效益,必须制定科学合理的热加工工艺。1.锻造工艺,H13钢合金元素含量高,导热性差,共晶温度比较低,容易引起过烧。对于直径大于Ø70mm的坯料,应先在800~900℃区间预热,然后在始锻温度1065~1175℃加热,锻造时进行多次拔长镦粗,总锻比大于4。2.球化退火工艺,球化退火工艺的目的是均匀组织,降低硬度,改善切削加工性能,为淬火和回火做组织准备。球化退火工艺是在845~900℃保温(1h+1min)/mm,然后炉冷至720~740℃等温(2h+1min)/mm,然后炉冷至500℃出炉空冷,球化退火组织为粒状珠光体,硬度小于229HBS。3.淬火和回火工艺,H13钢的较佳热处理工艺是1020~1080℃加热后油冷淬火或分级淬火,然后进行560~600℃两次回火,显微组织为回火托氏体+回火索氏体+剩余碳化物,显微硬度为48~52HRC。对于要求热硬性高的模具(压铸模)可取上限加热温度淬火。对于要求韧性为主的模具(热锻模)可取下限加热温度淬火。马鞍山常用H13模具钢零售H13特性:热处理的变形小。
H13相关特性:H13 钢其密度为7.8g/cm3, 弹性模量E 为210000MPa。H13具有良好的淬透性,对小于150 mm厚的零件油淬能够实现均匀的硬度。但因钢中含有Mn、Si元素容易引起氧化与脱碳。在生产实践中,建议采用盐浴、可控气氛热处理、真空热处理等,也可以用覆盖物或涂料进行防脱碳保护。 淬火温度选择1 030 ℃ 能获得硬度54~55 HRC,超过1 040 ℃晶粒开始长大。故推荐热处理温度范围1 030~1 040 ℃。同时应特别注意出炉时应预冷至Ac3 以上20~30 ℃(950~980 ℃)以减小应力集中,从而避免开裂。
被厂商经常采用的H13模具钢特征: 1、具有高的淬透性和高的韧性; 2、优良的抗热裂能力,在工作场合可予以水冷; 3、具有中等耐磨损能力,还可以采用渗碳或渗氮工艺来提高其表面硬度,但要略微降低抗热裂能力; 4、因其含碳量较低,回火中二次硬化能力较差; 5、在较高温度下具有抗软化能力,但使用温度高于540℃(1000℉)硬度出现迅速下降(即能耐工作温度为540℃); 6、热处理的变形小; 7、中等和高的切削加工性; 8、中等抗脱碳能力。它能普遍应用于制造热挤压模具、压铸模具、热切边模、热锻模和热冲孔模具等。h13钢锻造的时候,要进行多次拔长镦粗锻造,来保证h13钢的物理特性。
H13模具钢力学性能: 硬度:退火,≤229HB,淬火,≥50HRC。 H13模具钢使用方法: H13是一种高碳高铬合金工具钢,热处理后具有很高的硬度及耐磨性,并具有淬透性强,尺寸稳定性好的特点,适宜制作高精度长寿命冷作模具及热固成型塑胶模具。H13是美标钢种,是一种比较普遍的热作模具钢。平均含碳量0.32-0.45%,还有其它合金元素,国际标准化组织称H13为40CrMoV5,在我国接近于4Cr5MoSiV1(是合金钢工具,GB/T 1299)。 在中温(~600°)下的综合性能好,淬透性高(在空气中即能淬硬),热处理变形率较低,其性能及使用寿命高于3Cr2W8V。可用于模锻锤锻模、铝合金压铸模、热挤压模具、高速精锻模具及锻造压力机模具等。 力学性能 硬度 :退火,245~205HB,淬火,≥50HRCH13的主要特性:在较高温度下具有抗软化能力;马鞍山常用H13模具钢零售
H13的主要特性:优良的抗热裂能力,在工作场合可予以水冷;马鞍山常用H13模具钢零售
铝熔损的实验表明,当h13模具钢硬度为45HRC时,表面处理的铝熔损率高达54.90%时;当h13模具钢采用盐浴硫氮碳共渗,其熔损率为0.10%;当h13模具钢采用盐浴氮碳共渗处理时,熔损率降低至0.10%。由此可见,h13模具钢的表面改性的效果是十分明显的。h13模具钢表面改性主要表现在以下两个方面:1、铁素体氮碳共渗技术。2、硫氮碳共渗技术。3、PVD涂层技术。h13模具钢失效的主要原因是热疲劳发生龟裂损伤和热磨损,h13模具钢失效的原因是:1、液态金属铝的粘焊。2、磨损和腐蚀。3、化学冲蚀损伤。3、热疲劳开裂。马鞍山常用H13模具钢零售
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