如需更多材料和技術(shù)問題，請聯(lián)系我們或咨詢在線客服。H13是高溫作業(yè)。模具鋼，執(zhí)行標準GB/T..統(tǒng)一數(shù)字代碼T20502；品牌4Cr5MoSiV1；合金工具鋼，簡稱合金鋼，是在碳鋼的基礎(chǔ)上添加合金元素形成的鋼種。其中合成鋼包括:量具和刀具用鋼、抗沖擊工具用鋼、冷加工用鋼。模具鋼熱加工模具鋼，非磁性模具鋼，塑料模具鋼。

　　H13模具鋼化學(xué)成分

　　H13模具鋼用于制造沖擊負荷大的鍛模、熱擠壓模和精鍛模；鋁、銅及其合金的壓鑄模具。

　　H13美國進口空氣淬火硬化熱作。模具鋼。性能和用途與4Cr5MoSiV鋼基本相同，但由于釩含量較高，中溫(600℃)性能優(yōu)于熱加工用4Cr5MoSiV鋼。模具鋼應(yīng)用廣泛的代表性鋼種。

　　50±6℃回火退火和熱加工；

　　電渣重熔鋼具有較高的淬透性和抗熱裂性，含碳、釩含量高，耐磨性好，韌性相對減弱，耐熱性好，在較高溫度下具有較好的強度和硬度，耐磨性和韌性高，綜合力學(xué)性能優(yōu)異，回火穩(wěn)定性高。

　　鋼中的碳含量決定了淬火鋼的基體硬度。根據(jù)鋼中碳含量與淬火鋼硬度的關(guān)系曲線，H13模具鋼淬火硬度約為55HRC。對于工具鋼，鋼中的部分碳進入鋼的基體，引起固溶強化。另一部分碳會與合金元素中的碳化物形成元素結(jié)合，形成合金碳化物。對韋佐模具鋼這種合金除了有少量的殘余碳化物外，還要求它在回火時彌散析出在淬火馬氏體基體上，產(chǎn)生兩次硬化。因此，熱加工是由殘余合金碳化合物和回火馬氏體的均勻分布結(jié)構(gòu)決定的。模具鋼的表現(xiàn)。所以鋼中C的含量不能太低。

　　等溫球化退火工藝:860 ~ 890℃加熱2h，冷卻至740 ~ 760℃4h，冷卻至500℃左右出料。

　　2.調(diào)質(zhì)要求具有良好韌性的模具淬火工藝規(guī)范:加熱溫度1020 ~ 1050℃，油冷或空冷，硬度54 ~ 58 HRC模具淬火工藝規(guī)范要求，加熱溫度1050 ~ 1080℃，油冷及硬度56 ~ 58 HRC應(yīng)優(yōu)先考慮。

　　推薦回火溫度:530 ~ 560℃，硬度48 ~ 52 HRC回火溫度560 ~ 580℃；硬度為47 ~ 49 HRC。

　　回火應(yīng)進行兩次。500℃回火時，出現(xiàn)回火二次硬化峰，回火硬度*高，峰值約為55HRC，但韌性*差。因此，回火過程應(yīng)避開500℃左右。根據(jù)模具的使用要求，*好在540 ~ 620℃回火。

　　淬火應(yīng)預(yù)熱兩次(600 ~ 650℃，800 ~ 850℃)，以減少加熱過程中的熱應(yīng)力。

　　3.H13鋼經(jīng)化學(xué)熱處理后進行氣體滲氮或氮碳共滲，可進一步強化模具，但其滲氮溫度不應(yīng)高于回火溫度，以保證型芯的強度不降低，從而延長模具的使用壽命。

　　H13模具鋼H13鋼化學(xué)成分為C-Cr-Mo-Si-V鋼，在國際上廣泛使用。同時，各國許多學(xué)者對其進行了廣泛的研究，并在探索化學(xué)成分的改進。鋼用途廣泛，性能優(yōu)良，主要是由鋼的化學(xué)成分決定的。當(dāng)然，鋼中的雜質(zhì)元素必須減少。有數(shù)據(jù)表明，當(dāng)Rm為1550MPa時，材料的硫含量將從0.005%降低到0.003%，將使沖擊韌性提高約13J。顯然，NADCA207-2003標準規(guī)定特級)H13鋼的硫含量應(yīng)小于0.005%，而優(yōu)級鋼的硫含量應(yīng)小于0.003%S和0.015% p，下面分析H13鋼的成分。

　　含5%Cr的H13鋼應(yīng)具有較高的韌性，因此其C含量應(yīng)保持在形成少量合金C化合物的水平。Woodyatt和Krauss指出，在870℃的Fe-Cr-C三元相圖上，H13鋼的位置在奧氏體A和(A+M3C+M7C3)三相區(qū)的交界處較好。相應(yīng)的C含量約為0.4%。此外，通過增加C或Cr的含量來增加M7C3的含量，標記具有更高耐磨性的A2和D2鋼用于比較。此外，重要的是保持較低的C含量，使鋼的Ms點處于較高的溫度水平(H13鋼的一般數(shù)據(jù)為340℃左右)，這樣當(dāng)鋼淬火至室溫時，可獲得以馬氏體為主、少量殘留A且殘留A分布均勻的合金C復(fù)合組織， 回火后可獲得均勻的回火馬氏體組織。避免過量的殘余奧氏體在工作溫度下發(fā)生變化，影響工件的工作性能或變形。這些少量的殘余奧氏體應(yīng)該在淬火后的兩次或三次回火過程中完全轉(zhuǎn)變。順帶一提，H13鋼淬火后的馬氏體組織是板條M+少量片狀M+少量殘余a，國內(nèi)學(xué)者對回火后板條M上析出的細小合金碳化物也做了一些工作。

　　眾所周知，提高鋼中的碳含量會提高鋼的強度，從而影響鋼的熱性能。模具鋼另一方面，高溫強度、熱硬度和耐磨性會提高，但韌性會降低。學(xué)者們通過對比工具鋼產(chǎn)品手冊中各種H型鋼的性能，明確證明了這一觀點。一般認為導(dǎo)致鋼的塑性和韌性降低的碳含量界限為0.4%。因此，要求人們在鋼的合金化設(shè)計中遵循以下原則:在保持強度的前提下，盡可能降低鋼的含碳量。有資料建議，當(dāng)鋼的抗拉強度超過1550MPa時，C含量應(yīng)為0.3%-0.4%。H13鋼的強度Rm為1，503.1 MPa(在46 HRC下)和1，937.5 MPa(在51 HRC下)。

　　要求較高強度的動火作業(yè)模具鋼采用的方法是在H13鋼成分的基礎(chǔ)上增加Mo含量或碳含量，這將在后面討論。當(dāng)然，韌性和塑性略有下降是可以預(yù)期的。

　　2.2鉻:鉻是合金工具鋼中*常見的廉價合金元素。美國的h型熱加工模具鋼中鉻含量在2%至12%的范圍內(nèi)。我國37個牌號的合金工具鋼(GB/T1299)中，除8CrSi和9Mn2V外，均含有Cr。它對鉻鋼的耐磨性、高溫強度、熱硬度、韌性和淬透性有有利的影響。同時，它在基體中的溶解將顯著提高鋼的耐腐蝕性。H13鋼中含有Cr和Si會使氧化膜致密，提高鋼的抗氧化性。然后根據(jù)Cr對0.3C-1Mn鋼回火性能的影響分析，添加￠6%的Cr有利于提高鋼的回火抗力，但不能形成二次硬化。含Cr﹥6%的鋼在550℃淬火回火時， 二次硬化效應(yīng)就會出現(xiàn)。人們在熱鋼上工作。模具鋼一般選用5%的鉻。

　　工具鋼中的鉻一部分溶解到鋼中進行固溶強化，另一部分與碳結(jié)合，根據(jù)鉻含量以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6的形式存在，從而影響鋼的性能。此外，還應(yīng)考慮合金元素的相互作用，如鋼中含Cr、Mo、v時，Cr>3%。^[14]Cr可以阻止V4C3的形成，延緩Mo2C的共格沉淀。V4C3和Mo2C是提高鋼的高溫強度和耐回火性的強化相。^[14]這種相互作用提高了鋼的耐熱變形性。

　　鉻溶解在鋼的奧氏體中以增加鋼的淬透性。像鉻一樣，鉻、錳、鉬、硅和鎳都是增加鋼的淬透性的合金元素。人們習(xí)慣用淬透性因子來表征它。一般來說，現(xiàn)有的國內(nèi)數(shù)據(jù)[15]只使用了格羅斯曼等的數(shù)據(jù)。后來，Moser和Legat[16，22]的進一步工作提出，由C含量和奧氏體晶粒尺寸確定的基本淬透性直徑Dic和由合金元素含量確定的淬透性因子(如圖3所示)可用于計算合金鋼的理想臨界直徑Di。也可由下式近似計算:didic×2.21 Mn×1.40 si×2.13 Cr×3.275 mo×1.47 ni(1)(1)，其中所有合金元素均以質(zhì)量百分比表示。根據(jù)這個公式，人們對鉻、錳、鉬、硅、鎳元素對鋼淬透性的影響有了相當(dāng)清楚的半定量認識。

　　鉻對鋼共析點的影響與錳相似。當(dāng)鉻含量約為5%時，共析點的C含量降至0.5%左右。此外，Si、W、Mo、V和Ti的加入顯著降低了共析點C的含量。為此，你可以知道:動火作業(yè)模具鋼和高速鋼屬于過共析鋼。共晶碳含量的減少將增加奧氏體化組織和*終組織中合金碳化物的含量。

　　鋼中合金C化合物的行為與其自身的穩(wěn)定性有關(guān)。事實上，合金C化合物的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性與相應(yīng)C化合物形成元素的D電子層和S電子層的缺電子程度有關(guān)。隨著缺電子的減少，金屬原子的半徑減小，碳和金屬元素的原子半徑比rc/rm增大，合金C化合物由間隙化合物變?yōu)殚g隙化合物，C化合物的穩(wěn)定性減弱，其對應(yīng)的熔化溫度和溶解溫度在降低，其生成自由能的**值減小，相應(yīng)的硬度降低。面心立方晶格的VC碳化物穩(wěn)定性高，在℃左右開始溶解，在1100℃以上開始大量溶解(溶解結(jié)束溫度為1413℃)[17]；在100℃回火時析出，不易聚集長大， 可用作鋼中的強化相。由中碳化物形成元素W和Mo形成的M2C和MC碳化物具有密集而簡單的六方晶格，穩(wěn)定性差，同時還具有較高的硬度、熔點和溶解溫度，在℃溫度范圍內(nèi)仍可作為鋼的強化相。M23C6(如Cr23C6等。)具有復(fù)雜的立方晶格，穩(wěn)定性差，結(jié)合強度弱，熔點和溶解溫度低(1090℃時溶于A)，只有少數(shù)耐熱鋼經(jīng)綜合合金化后穩(wěn)定性高(如(CrFeMoW)23C6，可作為強化相。具有復(fù)雜六方結(jié)構(gòu)的M7C3(如Cr7C3、Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)穩(wěn)定性較差，像Fe3C碳化物，易溶解析出，且具有較高的聚集生長速率，不能作為高溫強化相[17]。

　　從Fe-Cr-C三元相圖中我們很容易理解H13鋼中的合金碳化物相。根據(jù)Fe-Cr-C三元等溫截面在700℃[1820]和870℃[9]的相圖，分析了0.4%C鋼中的h13。模具鋼隨著Cr含量的增加，會出現(xiàn)(FeCr)3C(M3C)和(CrFe)7C3(M7C3)合金碳化物。注意，在870℃的曲線圖上，M23C6僅在Cr含量大于11%時出現(xiàn)。另外，根據(jù)Fe-Cr-C三元系在5%Cr時的垂直截面，含0.40%C的鋼在退火狀態(tài)下是α相(約1%Cr溶液)和(CrFe)7C3合金C化合物。加熱到791℃以上，奧氏體A形成并進入(α+A+M7C3)三相區(qū)，在795℃左右進入(A+M7C3)兩相區(qū)。在970℃左右，(CrFe)7C3消失，進入單相A區(qū)。當(dāng)基體中C含量為￠0.33%時，三相區(qū)(M7C3+M23C6和A)僅在793℃左右存在，796℃時進入(A+M7C3)區(qū) (在0.30%C時)，并且從那時起保持在液相中。殘留在鋼中的M7C3可以阻止晶粒生長。Nilson提出，對于1.5%C-13%Cr的成分合金，不穩(wěn)定的(CrFe)23C6不形成[20]。當(dāng)然，單獨分析Fe-Cr-C三元系會有一些偏差，要考慮添加合金元素的影響。東锜精密模具代理經(jīng)銷美國(Fencola)、日本(日立、大同、新日鐵)、德國(Sastre、Buddruss)、瑞典(義盛百)、***(百路)等進口優(yōu)質(zhì)特鋼。公司通過嚴格的采購標準和先進的質(zhì)量檢測儀器，保證為客戶提供合格、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

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