h13模具钢锻造工艺(锻造模具用什么钢最好)
本篇文章给大家谈谈h13模具钢锻造工艺,以及锻造模具用什么钢最好对应的知识点,希望对各位有所帮助。
模具钢H13锻造注意哪些?
个人愚见:H13传统的锻造工艺,始锻温度1150℃,终锻温度860℃,锻后热坑缓冷或直接入高温炉球化退火。球化退火850-870℃ 4h,炉冷400-500℃出炉空冷。H13传统的锻造工艺产生的问题:经金相分析发现:一次碳化物呈块状,二次碳化物呈网状分布 .改进措施:锻造后高温形变正火+球化处理锻造比增大模块内部孔隙被焊合,碳化物被击碎分布均匀,力学性能得到改善。但锻造比太高时会出现纤维组织,使材料出现各向异性,横向力学性能急剧下降。因此锻造比大小应根据碳化物级别确定,一般为2-4为宜。
求H13的锻造工艺
H13钢属于过共析钢,采用常规完全退火或等温球化退火
(1)H13钢的完全退火工艺为:850~900e@3~4h,保温结束后随炉冷到500e以下出炉空冷;
(2)等温球化退火工艺:845~900度2~4h/炉冷+700~740度3~4h/炉冷,[40度/h,[500度出炉空冷;(3)对于质量要求较高的H13钢模具,还应进行防止白点退火,工艺周期较长;
(4)形状复杂的模具,在粗加工后应进行一次去应力退火:600~650e@2h/炉冷;(5)模具热处理后,若模具型腔采用磨削!电火花和线切割等方法加工成形会在模具的表面上形成一层厚约10~30Lm的淬火马氏体白亮层,也称之为/异常层0"由于白亮层中的内应力较大,淬火马氏体本身又较脆,磨削时容易在表面产生微裂纹和磨削裂纹,因而磨削加工后最好能在低于回火温度50e以下进行去应力退火,以消除磨削应力,并使表面可能形成的淬火马氏体回火韧化。
大型的H13钢锻件经常规球化退火处理碳化物组织极不均匀,存在严重的沿晶碳化物链可通过多次球化退火或奥氏体化快冷(正火)再球化退火来实现
淬火工艺:
H13钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉!真空炉和流动粒子炉加热,模具表面光洁,热处理变形小,零件寿命长"特别是
外热式刚玉流动粒子炉保护加热,吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点,很适合热作模具钢的热处理加热。
H13钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:40~500度预热(0.5min/mm),650~840e预热(0.5min/mm) 1020~1050度奥氏体化(0.25~0.45min/mm),保温结束后可视使用性能要求采用空淬,油淬,气淬或分级淬火,分级温度可取500~540度(0.25min/mm)。
对断裂裂韧性,抗热疲劳和抗热磨损要求较高及淬火处理后需要电加工的模具,为了得到最高的红硬性,可采用奥氏体化温度上限对于要求畸变小!晶粒细!冲击韧性高的模具,为了得到最好的韧性和防止开裂,应采用奥氏体化温度下限。淬火加热的保温时间的优选,应保证组织转变的完成和获得所要求的合金元素固溶程度。淬火加热保温时间过短,将降低H13钢的红硬性及抗回火能力。H13钢的淬火温度要比退火温度高,更应该采取措施防止氧化脱碳,保证加热质量。
H13钢淬火后组织是:板条马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体。
回火工艺:
H13钢淬火后应进行2~3次回火,以期获得所要求的力学性能。淬火后的模具温度在低于70e时就应尽快回火,这对尺寸较大,形状复杂的热作模具尤为重要。同时,为避免热作模具回火时重新产生残余应力,回火加热和冷却应缓慢进行。H13钢的回火工艺应根据热作模具的工作条件和具体的失效形态来确定回火温度和硬度"一般优质H13钢大都采用54~650度3h高温回火,以提高模具的韧性和减少残余奥氏体(AR)在模具中发生转变而引起脆性。但高温回火易使热作模具发生热磨损和堆塌失效。实践证明,H13钢采用350度左右的中低温回火后,心部具有较好的强韧配合和热疲劳性能,同时也不会出现蓝脆现象。中低温回火存在较高量的AR,对弥补其韧性不足有一定作用。AR的存在可使材料在断裂时吸收更多的能量,并改变裂纹扩展方向及裂纹尖端的应力和应变状态,从而提高钢的韧性。
值得注意的是,H13钢在425~520e内回火时出现二次化的同时会出现第二类回火脆性,显著降低冲击韧性。这是
为回火时在马氏体板条间析出较大的碳化物,以及回火快冷AR转变为马氏体的缘故[4]"消除或减轻回火脆性的措施有(1)应选择冶金质量好!纯净度高的钢坯来锻造;(2)在热处理程中,通过形变热处理或临界区淬火得到锯齿形晶界结构,细晶粒和减少P,S杂质的晶界偏析;(3)采用二次回火,第二次火温度低于第一次回火温度约10e,保温时间缩短20%~25%,以减轻回火脆性;(4)完全避免在脆性发展区内回火。H13钢回火后的最终热处理组织是:回火马氏体+少量状碳化物,低于600e回火时仍保持马氏体板条状;当回火温高于650e时,马氏体形态会逐渐消失,转变为回火马氏体,起H13钢热强性的严重恶化。
参照《航空工艺技术》及本人的一些实际经验,希望能对大家有些帮助
本文转自机械之家论坛
H13需要热轧吗,如果需要,那具体工艺是什么?
H13是美国H系列热作模具钢,近似中国4Cr5MoSiV1(GB)钢号,而中国Cr12Mo1V(GB),莱氏体钢,近似美国AISI和ASTM标准钢号属D2,两者完全不同,
H13是热作模具钢,最终热处理一般是淬火+高温回火,
而Cr12MoV是冷作模具钢,最终热处理一般是淬火+低温回火,
你怎么把他们放在一起比较呢?Cr12MoV根据用途不同热处理工艺也会不同,可高温淬火+高温回火
,韧性提高,也可以低温淬火+低温回火,耐磨性增加。上述两种钢一般回火一次就可以了,个别情况下也有回火3次的。具体情况具体分析,根据工件具体技术要求而定热处理工艺,当然,二把刀也有瞎干的,不一而足。
4Cr5MoSiV1属于国bai标空淬硬化热作模具钢du,执行标准:GB/T1299-2000
4Cr5MoSiV1是C-Cr-Mo-Si-V型钢,在zhi世界上的应dao用极其普遍,zhuan同时各国许多学者对它进行了shu广泛的研究,并在探究化学成分的改进。钢的应用广泛和具有优良的特性,是热作模具钢中用途很广泛的一种代表性钢号。
4Cr5MoSiV1化学成分如下图:
,韧性提高,也可以低温淬火+低温回火,耐磨性增加。上述两种钢一般回火一次就可以了,个别情况下也有回火3次的。具体情况具体分析,根据工件具体技术要求而定热处理工艺,当然,二把刀也有瞎干的,不一而足。
热处理工艺
项目 加热温度,℃ 冷却方式 硬度
退火 750-800 ≤20℃/h慢冷到500℃,空冷 ≤229HB
淬火 1020-1050 油冷或空气或盐浴 56-58HRC
回火 530-600 空冷 45-50HRC
h13热处理工艺
1,预先热处理 市场上供应的H13钢钢材和模坯,在钢厂都已作好退火热处理,保证了具有良好的金相组织,适当的硬度,良好的加工性,无需再进行退火。但制造厂进行改锻后破坏了原来的组织和性能,增加了锻造应力,必须进行重新退火。等温球化退火工艺为:860~890℃加热保温2h,降温到740~760℃等温4h,炉冷到500℃左右出炉。
2,淬火及回火
要求韧性好的模具淬火工艺规范:加热温度1020~1050℃,油冷或空冷,硬度54~58HRC;要求热硬性为主的模具淬火工艺规范、加热温度1050~1080℃,油冷,硬度56~58HRC。推荐回火温度:530~560℃,硬度48~52HRC;回火温度560~580℃;硬度47~49HRC。回火应进行两次。
3,在500℃回火时,出现回火二次硬化峰,回火硬度最高,峰值在55HRC左右,但韧性最差。因此,回火工艺应避开500℃左右为宜。根据模具的使用需要,在540~620℃范围内回火较好。淬火加热应进行两次预热(600~650℃,800~850℃),以减少加热过程产生热应力。
扩展资料:
H13钢材是热作模具钢。执行标准GB/T1299—2000。
统一数字代号A20502;牌号4Cr5MoSiV1;合金工具钢简称合工钢,是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。
其中合工钢包括:量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。
参考资料:搜狗百科-H13钢材
h13模具钢怎么淬火,详细的温度 步骤?
(1) 材料的特性:H13 钢是美国标准热作模具钢种和电渣重熔钢 , 该钢是世界上普遍使用的强韧兼具的热作模具钢, 具有高的淬透性和抗热裂能力。该钢含有较高含量的碳和钒, 耐磨性好, 韧性相对有所减弱; 具有良好的耐热性, 在较高温度时具有较好的强度和硬度以及高的耐磨性和韧性同时具有优良的综合力学性能和较高的耐回火性。
锻坯要进行六面锻造, 锻造比要大于4。具有高的淬透性和高的韧性; 优良的抗热裂能力, 在工作场合可进行水冷; 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, 但要略为降低抗热裂能力; 因其碳含量较低, 回火中二次硬化能力较差; 在较高温度下具有抗软化能力, 但使用温度高于540℃时, 硬度出现迅速下降; 该钢热处理的变形小, 具有中等和高的可加工性和中等抗脱碳能力。
该钢的最高使用温度不宜超过 600C , 并且低于 3Cr2W8V 钢。该钢的热强性和热稳
定性也低于3Cr2W8V钢, 钢的冲击韧度高于3Cr2W8V钢, 有时甚至高出一倍以上。
该钢目前正在向低 Si、高 Mo方向发展, 该钢表面改性主要有铁素体单谈共渗或者硫氮碳共渗以及物理气相沉积硬膜等方法, 更为优越的办法是将这些方法进行合理组合。
(2) 供货状态:调质态, 硬度 185~235HBW
(3) 化学成分:根据美国标准 ASTM681-1986, 该钢的化学成分 (质量分数): C0.32% ~0.45%、Si0.80% ~1.20%、Mn0.20% ~0.50%、 Cr4.75% ~5.50%、 Mo1.10% ~1.75%、 Ni≤0.25% 、 V0.80% ~1.20%、 P≤0.03%、 S≤0.03%
(4) 参考对应牌号:美国 AISI 标准牌号 H13、中国 GB 标准牌号 4Cr5MoV1Si、日本JIS标准牌号SKD61、日本日立 (HITACHI) 标准牌号 DAC、日本不二越 (NACHI) 标准牌号HDS61、德国DIN标准材料编号1.2344、奥地利百禄 (BOHLER) 标准牌号W302、中国台湾荣刚 (EVERGCREEN) 标准牌号 H13 、瑞典 UDDEHOLM 标准牌号 ORVAR 专利钢材、瑞典一胜百 (ASSAB) 标准牌号 8402/8407
(5) 热加工规范:加热温度 1110 ~1160C, 开始温度 1060~1150C, 终止温度≥800C
(6) 普通退火规范:845 ~880C 2~4h。缓冷到 500C 左右出炉空冷。
(7) 毛坯成批等温球化退火规范:缓慢加热, 850 ~870C 3 ~4h, 炉冷至 740 ~760C 4 ~5h, 再炉冷至≤550℃,出炉空冷, 硬度≤229HBW. 共晶碳化物等级≤3 级。
(8) 冷压毛坯软化处理规范:840 ~860C3 ~4h, 以5 ~10℃/h 的冷却速度, 缓慢冷至≤600℃, 出炉空冷。处理前硬度≤229HBW, 处理后硬度≤197HBW
(9) 固溶处理+淬火+高温回火预处理规范:固溶处理温度1100~1150C。高温回火温度 (68010)C, 保温 1h, 出炉空冷。
该预处理工艺对消除化学成分偏析, 改善组织均匀性有良好的效果。
(10) 普通淬火、回火规范:预热温度 550C 、 850℃, 淬火温度 1020 ~1050C , 油或空气冷却硬度 57 ~60HRC,回火温度600℃, 回火两次. 硬度47~49HRC
(11) 碳化物弥散渗碳 (CD 渗碳):采用 930C 6h 渗碳, 渗碳剂为乙酸乙酯或丙酮;1000C淬油, 200C 回火。碳势控制在?(C) =0. 8%~0.9% 即可, 渗碳层(C) =1. 8% 。表面硬度 62 ~63HRC, 心部硬度 53HRC, 冲击韧度为 49J/cm2
(12) 典型应用举例
1)用于制作冲击载荷大的锻模、热挤压模、精锻模。
2) 用于铝、铜及其合金的压铸模。
3) H13 钢冲头经 CD 渗碳后,使用寿命从CrWMn钢冲头 2000 ~ 3000 次提高到9500 ~27000 次。
4) 用于高温热固性塑料模。
h13模具钢锻造工艺的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容。
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