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模具鋼國產(chǎn)和進(jìn)口材料價(jià)格不同，不同時(shí)間段價(jià)格有波動(dòng)。建議你咨詢?cè)诰€客服，獲取實(shí)時(shí)鋼材報(bào)價(jià)！H13鋼的化學(xué)成分分析
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鋼的淬火硬度約為55HRC。對(duì)于工具鋼，鋼中的部分碳進(jìn)入鋼的基體，引起固溶強(qiáng)化。另一部分碳會(huì)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(duì)折座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(shí)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。
眾所周知，提高鋼中的碳含量會(huì)提高鋼的強(qiáng)度，從而影響鋼的熱性能。模具鋼另一方面，它會(huì)提高高溫強(qiáng)度、熱硬度和損耗，但會(huì)導(dǎo)致其韌性下降。學(xué)者們通過對(duì)比工具鋼產(chǎn)品手冊(cè)中各種H型鋼的性能，明確證明了這一觀點(diǎn)。一般認(rèn)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?cè)阡摰暮辖鸹O(shè)計(jì)中遵循以下原則:在保持強(qiáng)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(qiáng)度超過1550MPa時(shí)，C含量應(yīng)為0.3%-0.4%。H13鋼的強(qiáng)度Rm為1，503.1 MPa(在46 HRC下)和1，937.5 MPa(在51 HRC下)。
要求高強(qiáng)度的動(dòng)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:鉻是合金工具鋼中普遍含有的一種合金元素。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(gè)牌號(hào)的合金工具鋼(GB/T1299)中，除8CrSi和9Mn2V外，均含有Cr。對(duì)鉻鋼的損耗、高溫強(qiáng)度、熱硬度、韌性、淬透性有有利的作用，溶解在基體中會(huì)顯著提高鋼的耐腐蝕性能。H13鋼中含有Cr和Si會(huì)使氧化膜致密，提高鋼的抗氧化性。然后根據(jù)Cr對(duì)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(shí)，會(huì)出現(xiàn)二次硬化效應(yīng)。人們?cè)跓徜撋瞎ぷ?。模具鋼一般來說， 選擇5%的鉻。
工具鋼中的鉻一部分溶解到鋼中進(jìn)行固溶強(qiáng)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。例如，當(dāng)鋼中含有鉻、鉬和釩，且Cr>3%[14]時(shí)，Cr可以阻止V4C3的形成，延緩Mo2C的共格析出。V4C3和Mo2C是提高鋼的高溫強(qiáng)度和回火抗力的強(qiáng)化相[14]，這種相互作用可以提高鋼的熱變形抗力。
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，中國現(xiàn)有的數(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(jìn)一步工作提出，合金鋼的理想臨界直徑di應(yīng)由C含量和奧氏體晶粒尺寸決定的基本淬透性直徑Dic和合金元素含量決定的淬透性因子計(jì)算得出(如圖3)。也可以通過以下公式進(jìn)行近似計(jì)算:
didic×2.21 Mn×1.40 si×2.13 Cr×3.275 mo×1.47 ni(1)
(1)式中，所有合金元素均以質(zhì)量百分比表示。根據(jù)這個(gè)公式，人們對(duì)鉻、錳、鉬、硅、鎳元素對(duì)鋼淬透性的影響有了相當(dāng)清楚的半定量認(rèn)識(shí)。
鉻對(duì)鋼共析點(diǎn)的影響與錳相似。當(dāng)鉻含量約為5%時(shí)，共析點(diǎn)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(diǎn)C的含量。為此，你可以知道:動(dòng)火作業(yè)模具鋼和高速鋼屬于過共析鋼。共晶碳含量的減少會(huì)增加奧氏體化及以后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(shí)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)[17]。隨著缺電子的減少，金屬原子半徑減小，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(duì)應(yīng)的熔化溫度和溶解溫度在降低，其生成自由能值降低，其對(duì)應(yīng)的硬度值降低。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(shí)析出，不易聚集長(zhǎng)大， 可用作鋼中的強(qiáng)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(jiǎn)單的六方晶格，穩(wěn)定性差，同時(shí)還具有較高的硬度、熔點(diǎn)和溶解溫度，在℃溫度范圍內(nèi)仍可作為鋼的強(qiáng)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(qiáng)度弱，熔點(diǎn)和溶解溫度低(1090℃時(shí)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(qiáng)化相。具有復(fù)雜六方結(jié)構(gòu)的M7C3(如Cr7C3、Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)穩(wěn)定性差，像Fe3C碳化物一樣，容易溶解析出，且具有較高的聚集生長(zhǎng)速率，不能作為高溫強(qiáng)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系在700℃[1820]和870℃[9]的三元等溫截面相圖，在0.4%C鋼中，隨著Cr含量的增加，會(huì)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(shí)出現(xiàn)。另外，根據(jù)Fe-Cr-C三元系在5%Cr時(shí)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(jìn)入(α+A+M7C3)三相區(qū)，在795℃左右進(jìn)入(A+M7C3)兩相區(qū)。在970℃左右，(CrFe)7C3消失，進(jìn)入單相A區(qū)。當(dāng)基體中C的含量為￠0.33%時(shí)，三相區(qū)(M7C3+M23C6和A)僅在793℃左右存在，然后在796℃(0.30% C時(shí))進(jìn)入(A+M7C3)區(qū)， 并且從那以后一直保持液相。殘留在鋼中的M7C3可以阻止晶粒生長(zhǎng)。Nilson提出，對(duì)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，僅分析鐵鉻碳三元系會(huì)有一定偏差，要考慮添加合金元素的影響。
H13熱處理工藝
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。
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(jìn)行兩次。500℃回火時(shí)出現(xiàn)回火二次硬化峰，回火硬度較高，峰值約為55HRC，但韌性較差。因此，回火過程應(yīng)避開500℃左右。根據(jù)模具的使用要求，更好在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.如果進(jìn)行氣體滲氮或氮碳共滲，化學(xué)熱處理H13鋼可進(jìn)一步強(qiáng)化模具。蘇州東锜公司始終以“不斷創(chuàng)新技術(shù)，不斷完善管理，滿足客戶需求，以質(zhì)量拓展業(yè)務(wù)”為經(jīng)營(yíng)宗旨，秉承“以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和完善的服務(wù)滿足客戶需求，建立自己的品牌和營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，提高競(jìng)爭(zhēng)力”的營(yíng)銷理念，堅(jiān)持質(zhì)量工作，堅(jiān)定不移地發(fā)展經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)持不懈地改革創(chuàng)新，團(tuán)結(jié)一心。東锜精密模具公司的產(chǎn)品得到更多客戶的認(rèn)可，為客戶創(chuàng)造更大的價(jià)值！
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