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H13模具钢热处理

宣布工夫:2016-1-15 文章作者:恋冥 信息泉源:茂优鼎 阅读:2689
  

H13特大型模具的热处理

 

择要  近年来跟着产业的生长,锻件重量愈来愈大,质量要求也愈来愈下,与之配套热压模具愈来愈大,所蒙受的压力达四万吨或更高。本文经由过程对H13热处理工艺参数取机械性能的干系的实验研讨,肯定了公道的热处理工艺。胜利研制了质料H13,硬度要求HRC40-45,外形尺寸4200*2200*550mm,压机为四万吨油压机,成型质料是耐高温合金压机模具。正在消费运用中,与得了优越的结果。

关键词   特大型模具  H13   热处理

一.H13的重要化学成分及临界点

H13的重要化学成分

元素

C

Si

Mn

Cr

Mo

V

尺度值

0.32-0.45

0.80-1.20

0.20-0.50

4.75-5.50

1.10-1.75

0.80-1.20

现实值

0.39

0.99

0.29

5.16

1.23

0.87

H13钢等温改变曲线和一连冷却改变曲线。

 

 

H13钢的临界点Ac1 850℃  Ac3  910℃  Ar1 700℃  Ar3 820

     Ms 335

二.工艺实验及效果

1. 淬火温度对H13的影响

1.H13差别淬火温度对硬度影响

 

2.H13差别淬火温度对机械性能的影响

 

正在1000-1100℃范围内随淬火温度的降低,H13的抗拉强度。屈就强度呈上升趋势,延长率呈波浪式;洛氏硬度随淬火温度的降低而降低,那是跟着淬火温度的降低,减速碳化物的消融,使淬火后的马氏体中碳和合金元素增添,从而进步了淬火后的强度和硬度。

 

3.H13差别淬火温度对晶粒度影响

 

H13的晶粒度正在1000-1060℃范围内加热淬火,晶粒度几乎没有转变,一旦凌驾1080℃后便最先长大。对钢的塑性和韧性皆有很大影响。以是公道的淬火温度为1040

 

1040℃淬火构造                     1080℃淬火构造

腐蚀剂:苦味酸水溶液    放大倍数500×

 

2.回火温度对H13的影响

1.H13正在1040℃下淬火,回火温度对硬度影响

 

回火  正在1040℃淬火后,随回火温度的降低,硬度最先下落,但下落到一定程度后硬度又最先上升,约正在520℃阁下回火时,硬度到达最高值,以后随回火温度的降低,硬度又最先下落。那是由于跟着回火温度的降低,马氏体中析出碳化物,马氏体中含碳量下落,钢的硬度下落。当回火温度降低到肯定温度时,从马氏体中析出了特别碳化物,形成“二次软化”,使硬度再次降低。

2.H13正在1040℃下淬火,差别回火温度下室温拉伸机能

回火温度℃

Rp(Mpa)

Rm(Mpa)

A(%)

Z(%)

550

1650

1830

46.5

8.8

600

1220

1380

51.1

13

凭据回火温度取硬度和机械性能的干系,知足HRC40-45的硬度,回火温度正在580℃阁下为好。

 

 

 

3. H13硬度散布曲线  正在1040℃下淬火,580℃回火试块尺寸550*550*550mm的硬度散布

 

 

三.效果剖析 

 H13钢属于中碳高合金钢,它具有(1)下硬度下强度和下韧性;(2)高淬透性,厚度550mm模具外面硬度和心部硬度根基同等。(3)优秀的抗热裂性;(4)高温下具有下的抗硬化机能;(5)优越的加工性。

H13钢中的碳化物大部分是M23C6型铬的碳化物,另有少许的M6CMC型碳化物。将钢加热到1050-1070℃,M23C6型铬的碳化物急剧消融,加热到1110℃时根基溶完,因而最好的奥氏体化温度应挑选正在1020-1080℃范围内为好,从1080℃加热最先,奥氏体晶粒将显着长大。关于要求热硬性为主的模具,应选正在1050-1080℃加热,油热淬火后硬度可达53-55HRC,晶粒度9级,构造为细针马氏体+已溶碳化物+剩余奥氏体。马氏体少为1.5-2级,已溶碳化物程点状,数目不多。关于要求韧性较好的模具,可选择1020-1050℃,油淬火后硬度为50-54HRC,晶粒度9-10级,构造为细针马氏体+已溶碳化物+剩余奥氏体。马氏体少为1级阁下,碳化物较多,但仍为点状。

四.模具热处理

一.H13钢的铸造  因为H13钢碳化物易带状偏析,亚稳固共晶碳化物,因而要停止充裕铸造,以削减模具淬火开裂和应力集中。铸造加热温度1110-1160℃,初锻温度1060-1150℃,終锻温度850℃。模坯要停止六里铸造,铸造比大于5.

锻后退火  铸造后应立刻停止球化退火。球化退火温度不宜过高,过高时较多的碳化物溶入了奥氏体,使奥氏体中合金元素CrMoV及碳的含量大大进步,奥氏体稳定性增添,很易到达球化退火的目标。

幻想的球化退火工艺:880℃加热,保温8h,降至750℃,正在等温20h炉冷到500℃阁下出炉。退火后构造为点状和小球状珠光体。退火后的硬度HB196-218范围内。

 

退火后的构造照片      球化构造

腐蚀剂:苦味酸水溶液    放大倍数500×

 

凭据模具的硬度和韧性要求,我们选定淬火温度为1040℃。因为H13钢合金元素多,包管传热匀称,削减应力,应接纳2次预热,迟缓升温(60/h)正在650℃保温4小时,再迟缓升温(60/h)正在850℃保温4小时,升至淬火温度1040℃保温6h.

淬火 关于这类特大型模具,为了使硬度匀称,制止心部泛起贝氏体和过多的剩余奥氏体,接纳油热的要领对照适宜。

凭据硬度要求,挑选580℃回火,回火保温工夫36小时,为削减剩余奥氏体量,再停止一次增补回火,回火温度560℃,保温工夫28小时。

模具正在1040℃温度下淬火,580℃二次回火后金相构造。图

 

腐蚀剂:4%硝酸酒精溶液    放大倍数500×

 经磨练热处理后的硬度43-45HRC

热处理后机械性能Rp=1354MPa  Rm=1555Mpa A=11.5Z=47%   

 

结论 H13钢经由充裕铸造和球化处置惩罚,迟缓预热,正在1030-1050℃加热保温,油淬,经580℃回火两次,其奥氏体晶粒没有明细长大,综合机能较佳,硬度知足HRC40-45的要求,构造匀称,模具寿命大大进步。

 

 

 

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