H13原是美國的一個熱作模具鋼鋼種,在我國稱為4Cr5MoSiV1,簡稱:國產(chǎn)H13,它是目前應(yīng)用最廣泛的一種熱作模具鋼。H13鋼之所以被廣泛�(yīng)�,是因為它具有高的淬透性、高的韌�、良好的切削加工性能、熱處理變形�、在較高溫度下具有抗軟化能力,H13鋼具有優(yōu)良的抗熱裂能力,在工作場合可予以水冷。以下是上海隆繼集團(tuán)有限公司技�(shù)中心整理編輯的有�(guān)國產(chǎn)H13模具鋼的熱處理工藝和組織(包括:等溫�(zhuǎn)變曲�、連續(xù)冷卻曲線以及淬火、回火后的組織)�
國產(chǎn)H13(4Cr5MoSiV1)模具鋼的等溫�(zhuǎn)變曲線如上面題圖所示(試驗鋼的化學(xué)成分為:WC=0.40%,WMn=0.40%,WSi=1.50%,WCr=5.00%,WMo=1.35%,WV=1.10%)。國�(chǎn)H13模具鋼的連續(xù)冷卻曲線分別如下圖所示(圖中Ar為殘留奧氏體量)�
國產(chǎn)H13模具��(jīng)高溫加熱奧氏體化后,�800℃左右緩�,有二次碳化物沿晶析�。過冷奧氏體�400℃~600℃極為穩(wěn)�,可以在這個溫區(qū)分級淬火,分級淬火溫度宜取下限溫�。加熱溫度低,冷卻速度慢時,還會在淬火組織中出�(xiàn)貝氏�。淬火加熱溫度超�1070℃后,直徑為200mm的工件油冷淬火時一般不會出�(xiàn)貝氏��
國產(chǎn)H13模具鋼中的碳化物大部分是M23C6型鉻的碳化物,還有少量是MC型碳化物。將鋼加熱到1050℃~1070℃時,M23C6碳化物急劇溶解,加熱到1100℃時基本溶完,因此最佳奧氏體化溫度應(yīng)選擇�1020℃~1080℃溫區(qū)為宜。從1070℃加熱開始,奧氏體晶粒將明顯長大�
隆繼研究表明,對于要求熱硬性為主的模具,應(yīng)選取1050℃~1080℃加�,油冷淬火后硬度可達(dá)54~57HRC,晶粒度�9級左右。組織為�(xì)針馬氏體+未溶碳化�+殘留奧氏�,馬氏體針長�1.5~2級,未溶碳化物呈點狀,數(shù)量不�,有時有塊狀或顆粒狀亞穩(wěn)定共晶碳化物,組織見下面左圖所��
隆繼實際�(yīng)用證�,對于要求韌性較好的模具,可選取1020℃~1050℃加熱,油冷淬火后硬度為53~56 HRC,晶粒度�9~10級左右,組織為細(xì)針和隱針馬氏�+來溶碳化�+殘留奧氏�,馬氏體針長為l級左�,碳化物較多,但仍呈點狀。在特殊情況�,可選取1100℃加熱,油冷淬火后硬度可�(dá)58HRC左右,此時到�(dá)淬火硬度的極大�,晶粒已長大�8級左右,晶粒界清晰可�,馬氏體針長�(dá)4級左右,并成排分�,碳化物�(shù)量已很少,組織如上面右圖所��
淬火加熱�(yīng)先經(jīng)兩次�(yù)�,冷卻可采用空冷、油�,也可采用分級冷�。分級冷卻的分級溫度最好選擇低�,例�350℃~500℃,也有選擇�500℃~560℃分級的。空冷或�500℃以上分級冷卻容易使過飽和奧氏體在冷卻過程中析出碳化�,而在模具中心出現(xiàn)較多的貝氏體,在高溫回火時出�(xiàn)貝氏體脆性,這兩種后果都可使模具變脆,在作模具失效分析時上述兩項是必檢內(nèi)容�
國產(chǎn)H13模具鋼的回火溫度以高�500�、低�650℃為��530℃回火的組織為回火馬氏體+回火屈氏體,仍保持針狀形態(tài),如下面左圖所示(�(jīng)1050℃加�、油冷淬��530℃回火后的組�,回火兩�1.5h��
國產(chǎn)H13模具鋼經(jīng)630℃回火后的組織為回火屈氏�+回火索氏�,針狀形態(tài)基本消失,組織如上面右圖所示(�(jīng)1050℃加�、油冷淬��630℃回火后的組織,回火兩次1.5h�。在500℃回火時,出�(xiàn)回火二次硬化�,回火硬度最高,峰值為55 HRC左右,但韌性最�。因此,回火工藝以及低溫化學(xué)熱處�,都要避�500℃左右,而在550℃~650℃回火比較適�,回火應(yīng)�(jìn)行兩��