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H13模具鋼是什么材料?

時(shí)間:2021-10-27 03:20:13
  H13模具鋼用于制造沖擊載荷大的鍛模,熱擠壓模,精鍛模;鋁、銅及其合金壓鑄模。
 

 
 
  介紹:
 
  H13是熱作模具鋼,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T1299—2000。;牌號(hào)4Cr5MoSiV1;合金工具鋼簡(jiǎn)稱合工鋼,是在碳工鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素而形成的鋼種。其中合工鋼包括:量具刃具用鋼、耐沖擊工具用鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼、無(wú)磁模具鋼、塑料模具鋼。
 
  化學(xué)成分:
 
  C0.32~0.45,
 
  Si0.80~1.20,
 
  Mn0.20~0.50,
 
  Cr4.75~5.50,
 
  Mo1.10~1.75,
 
  V0.80~1.20,
 
  p≤0.030,
 
  S≤0.030;
 
  用途:
 
  H13模具鋼用于制造沖擊載荷大的鍛模,熱擠壓模,精鍛模;鋁、銅及其合金壓鑄模。
 
  系引進(jìn)美國(guó)的H13空淬硬化熱作模具鋼。其性能、用途和4Cr5MoSiV鋼基本相同,但因其釩含量高一些,故中溫(600度)性能比4Cr5MoSiV鋼要好,是熱作模具鋼中用途很廣泛的一種代表性鋼號(hào)。
 
  熱處理:
 
 ?。ń回洜顟B(tài):布氏硬度HBW10/3000(小于等于235))
 
  淬火:790度±15度預(yù)熱
 
  1000度(鹽?。┗?010度(爐控氣氛)±6度加熱
 
  保溫5~15min空冷
 
  550度±6度回火退火、熱加工;
 
  特性:
 
  電渣重熔鋼,該鋼具有高的淬透性和抗熱裂能力,該鋼含有較高含量的碳和釩,耐磨性好,韌性相對(duì)有所減弱,具有良好的耐熱性,在較高溫度時(shí)具有較好的強(qiáng)度和硬度,高的耐磨性和韌性,優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和較高的抗回火穩(wěn)定性。
 
  硬度分析:
 
  鋼中含碳量決定淬火鋼的基體硬度,按鋼中含碳量與淬火鋼硬度的關(guān)系曲線可以知道,H13模具鋼淬火硬度在55HRC左右。對(duì)工具鋼而言,鋼中的碳一部分進(jìn)入鋼的基體中引起固溶強(qiáng)化。另外一部分碳將和合金元素中的碳化物形成元素結(jié)合成合金碳化物。對(duì)熱作模具鋼,這種合金碳化物除少量殘留的以外,還要求它在回火過(guò)程中在淬火馬氏體基體上彌散析出產(chǎn)生兩次硬化現(xiàn)象。從而由均勻分布的殘留合金碳化合物和回火馬氏體的組織來(lái)決定熱作模具鋼的性能。由此可見(jiàn),鋼中的含C量不能太低。
 
  熱處理工藝:
 
  1.預(yù)先熱處理 市場(chǎng)上供應(yīng)的H13鋼鋼材和模坯,在鋼廠都已作好退火熱處理,保證了具有良好的金相組織,適當(dāng)?shù)挠捕?,良好的加工性,無(wú)需再進(jìn)行退火。但制造廠進(jìn)行改鍛后破壞了原來(lái)的組織和性能,增加了鍛造應(yīng)力,必須進(jìn)行重新退火。
 
  等溫球化退火工藝為:860~890℃加熱保溫2h,降溫到740~760℃等溫4h,爐冷到500℃左右出爐。
 
  2.淬火及回火 要求韌性好的模具淬火工藝規(guī)范:加熱溫度1020~1050℃,油冷或空冷,硬度54~58HRC;要求熱硬性為主的模具淬火工藝規(guī)范、加熱溫度1050~1080℃,油冷,硬度56~58HRC。
 
  推薦回火溫度:530~560℃,硬度48~52HRC;回火溫度560~580℃;硬度47~49HRC。
 
  回火應(yīng)進(jìn)行兩次。在500℃回火時(shí),出現(xiàn)回火二次硬化峰,回火硬度更高,峰值在55HRC左右,但韌性更差。因此,回火工藝應(yīng)避開(kāi)500℃左右為宜。根據(jù)模具的使用需要,在540~620℃范圍內(nèi)回火較好。
 
  淬火加熱應(yīng)進(jìn)行兩次預(yù)熱(600~650℃,800~850℃),以減少加熱過(guò)程產(chǎn)生熱應(yīng)力。
 
  3.化學(xué)熱處理 H13鋼若進(jìn)行氣體滲氮或氮碳共滲可使模具進(jìn)一步強(qiáng)化,但其氮化溫度不應(yīng)高于回火溫度,以保證心部強(qiáng)度不降低,從而提高模具的使用壽命。

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