在購買的時候,可以參看相關的價格表,不過這也僅是特定時間內的一個價格情況,價格也會有有所浮動,具體購買還要以實際的花費為準。H13鋼是國際上廣泛應用的一種熱作模具鋼,因為高溫下具有良好的沖擊韌性、耐磨性、延展性、熱硬性而應用于壓鑄模、熱鍛模及擠壓模的制造。本文介紹的是H13鋼改鍛后的熱處理工藝。
H13鋼是美國標準ANSI鋼號,相當于中國GB/T1299中的4Cr5MoSiV1。H13鋼中有Cr、Mo、Si、V等合金元素[1],見表1,除了Si元素不形成碳化物,Cr、Mo、V三種元素均會與碳結合形成特殊碳化物,這些特殊碳化物將會提高鋼的耐回火性。
Cr的影響:Cr能與碳結合形成特殊碳化物,當鉻的碳化物固溶于奧氏體中,可以提高過冷奧氏體的穩定性。當它固溶于馬氏體中有助于提高其回火能力,促進二次硬化效應,較多的Cr主要目的是提高H13鋼的淬透性、高溫強度和抗高溫氧化能力[2]。
Mo的影響:Mo也是碳化物形成元素,在H13鋼中可提高鋼的回火穩定性和耐磨性。
Si的影響:提高鋼的強度、硬度及耐回火性,同時弱化熱處理爐內氧化氣氛。
V的影響:降低鋼的過熱敏感性,提高鋼的回火穩定性及二次硬化效應,彌散分布的碳化釩質點能大大提高鋼的耐磨性。
熱處理溫度、冷卻方式決定于鋼的臨界轉變點與等溫轉變圖。1)H13鋼臨界點:Ac1,℃,Ac3:910℃。2)冷卻轉變臨界點:Ar1,700℃;Ar3h13鋼缺陷,820℃;Ms,335℃。3)奧氏體化溫度:1010℃
為了對H13鋼鍛件消除應力、改善組織、細化晶粒、降低硬度、便于機加工,需要進行退火處理。H13合金元素較多,加熱時轉變較慢,故不能用常規退火而應采用高溫球化退火,使合金碳化物形成均勻的粒狀體,得到細粒狀珠光體組織。高溫球化退火溫度應稍高于鋼的加熱臨界點溫度Ac1,在該溫度下進行保溫,有利于保留未溶碳化物質點,到冷卻過程中這些質點即可成為粒狀組織的晶核,保證得到均勻細小的粒狀組織。
球化退火的冷卻過程中應該在相變點Ar區域等溫處理,促使細粒狀珠光體形成并有助于碳化物聚集為細小顆粒,從而降低硬度,便于機加工。
淬火溫度選擇1030℃能獲得硬度5455HRC,超過1040℃晶粒開始長大。故推薦熱處理溫度范圍℃。同時應特別注意出爐時應預冷至Ac3以上2030℃(℃)以減小應力集中,從而避免開裂。
為了消除應力并提高H13鍛件高溫下的韌性必須進行高溫回火。利用H13鋼中合金元素良好的耐回火性和二次硬化作用,采用二次回火可提高模具壽命。回火溫度(580±20)℃獲得硬度4752HRC。回火后的組織為回火馬氏體和少量粒狀碳化物。
1)原材料的檢驗:需做宏觀缺陷檢查,及時發現諸如夾渣、中心縮孔、折疊、表面裂紋等缺陷。
2)鍛件鍛后應隨爐冷卻或緩冷,并及時進行退火處理。
3)因H13鋼易氧化脫碳,故鍛模坯應適當增加加工余量以免淬火后發生軟點。
4)模具返工必須進行低溫退火后方能重新淬火以免造成開裂。
5)熱處理過程中應嚴格按照作業指導書執行操作。
[1]趙昌盛.模具材料及熱處理手冊[M].北京:機械工業出版社,2008:337.
[2]美國金屬學會.金屬手冊[M].第9版.北京:機械工業出版社,1991:127-128.蘇州東锜精密模具材料材料有限公司落座于環境優美、交通便利的江蘇省蘇州。公司面向國內外各大中小型企業,長期以來一直以壓鑄模具鋼、合金結構鋼、冷作模具鋼、高速鋼、塑膠模具鋼、硬質合金等以主要批發銷售。
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