h13鋼熔煉過程(h13煉鋼工藝)
今天給各位分享h13鋼熔煉過程的知識,其中也會對h13煉鋼工藝進行解釋,現(xiàn)在開始吧!
h13模具鋼熱處理需要幾度?
h13模具鋼熱處理到HRC48-52度最好。但根據(jù)不同的模具使用要求,要作調(diào)整。
h13模具鋼熱處理工藝過程:
1、預(yù)先熱處理 市場上供應(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,無需再進行退火。但制造廠進行改鍛后破壞了原來的組織和性能,增加了鍛造應(yīng)力,必須進行重新退火。
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)進行兩次。在500℃回火時,出現(xiàn)回火二次硬化峰,回火硬度最高,峰值在55HRC左右,但韌性最差。因此,回火工藝應(yīng)避開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)進行兩次預(yù)熱(600~650℃,800~850℃),以減少加熱過程產(chǎn)生熱應(yīng)力。
3、化學(xué)熱處理 H13鋼若進行氣體滲氮或氮碳共滲可使模具進一步強化,但其氮化溫度不應(yīng)高于回火溫度,以保證心部強度不降低,從而提高模具的使用壽命。
擴展資料
H13鋼是使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼種,它的主要特性是:
(1)具有高的淬透性和高的韌性;
(2)優(yōu)良的抗熱裂能力,在工作場合可予以水冷;
(3)具有中等耐磨損能力,還可以采用滲碳或滲氮工藝來提高其表面硬度,但要略為降低抗熱裂能力;
(4)因其含碳量較低,回火中二次硬化能力較差;
(5)在較高溫度下具有抗軟化能力,但使用溫度高于540℃(1000℉)硬度出現(xiàn)迅速下降(即能耐的工作溫度為540℃);
(6)熱處理的變形小;
(7)中等和高的切削加工性;
(8)中等抗脫碳能力。
h13熱處理工藝
1、淬火規(guī)范:溫度1020--1050度,冷卻介質(zhì):油或空氣,硬度HRC:56--58回火規(guī)范:溫度560--580度,冷卻:空冷,回火硬度HRC:47--49。
2、熱處理是指材料在固態(tài)下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識。
擴展資料:
公元前六世紀(jì),鋼鐵兵器逐漸被采用,為了提高鋼的硬度,淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟,其顯微組織中都有馬氏體存在,說明是經(jīng)過淬火的。隨著淬火技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對淬火質(zhì)量的影響。
三國蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀,相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質(zhì)的冷卻能力了,同時也注意了油和水的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206~公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15~0.4%,而表面含碳量卻達0.6%以上,說明已應(yīng)用了滲碳工藝。
但當(dāng)時作為個人“手藝”的秘密,不肯外傳,因而發(fā)展很慢。1863年,英國金相學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織,證明了鋼在加熱和冷卻時,內(nèi)部會發(fā)生組織改變,鋼中高溫時的相在急冷時轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。
法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論,以及英國人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖,為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎(chǔ)。與此同時,人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法,以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。
參考資料:百度百科--熱處理工藝
H13材料的淬火工藝
H13鋼的淬火工藝:
1、550預(yù)熱有效尺寸每毫米1.0—1.5分鐘(井式加熱爐); 850保溫每毫米0.3—0.5分鐘。
2、1030-1050鹽浴爐淬火,每毫米0.3—0.5分鐘;出爐油冷。
3、520-550回火三次,每次3小時;
H13材料熱處理怎么做?
)H13鋼是世界上普遍使用的強韌兼具的熱作模具鋼,具有高的淬透性和抗熱裂能力。
2)H13鋼的國內(nèi)牌號為4Cr5M0SiVl,嚴(yán)格控制硫的含量可大大提高鋼的斷裂韌度和抗沖擊能力。
3)H13鋼的表面改性主要有鐵素體氮碳共滲或者硫氮碳共滲以及物理氣相沉積硬膜等方法或這些方法的合理組合。
H13是美國的牌號,國產(chǎn)的牌號為4cr5mosiv.
其線膨脹系數(shù)是
溫度 線膨脹系數(shù)
20-200 10.9
20-300 11.4
20-400 12.2
20-500 12.8
20-600 13.3
20-700 13.6
熱處理后的硬度為
回火溫度 硬度(hrc)
200 55
300 53
400 52
500 55
600 50
700 30
H13(4Cr5MoV1Si)是一種摸具鋼,目前應(yīng)用較廣泛的材料,據(jù)介紹,國外80%的型腔均采用H13.
在美國,熱作模具鋼分為三種:鉻熱作模具鋼、鎢熱作模具鋼和鉬熱作模具鋼,全部以H命名。分別為H10~H19,H21~H26,和H42、H43。熱作模具鋼的含碳量為中碳含量(0.35~0.45%),另含Cr、W、M0和V合金元素,合金含量在6~25%范圍。
H13鋼屬于第一種。其含碳量在0.5%以下,按淬火鋼硬度與含碳量關(guān)系曲線[2]可知,其最大淬火硬度在55HRC左右。鋼的含Cr量為5%左右,它和其他碳化物形成元素一起提供給鋼具有較高的淬透性和好的抗軟化能力,所以該鋼在空冷條件下能夠淬硬。在6barN2氣體真空處理條件下可淬透直徑為160mm[3]。但鉻的加入會增加碳化物的不均勻程度,致使鋼中會出現(xiàn)亞穩(wěn)定的共晶碳化物,這種碳化物現(xiàn)在國內(nèi)一般可用高碳鉻軸承鋼相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)予以評定[4,7]。鉻含量的提高有利于增加材料的熱強度,但對韌度不利。材料中增加鉬和鎢,有人提出[5],(1/2W+M0)的量至1%以上時,會使材料500℃以上進行回火時仍獲得較高硬度,并具有二次硬化能力。H13鋼的二次硬化能力不很明顯,可參見資料[1]。提高V的含量,如V的量由0.4%(SKD6,相當(dāng)于H11)提高至1%,使H13鋼(SKD61)的熱強度和熱穩(wěn)定性提高了,同時V也增加水沖洗抗力,實際上是提高水浸侵蝕磨損抗力(erosive wear)[6]。
另外,鋼中加入W、M0、V、Nb等形成M6C和MC型碳化物的元素,能對奧氏體晶粒細(xì)化,也使溶入奧氏體后在回火過程中產(chǎn)生二次硬化效果。對Cr的加入形成的碳化物為
M23C-6型,其在1100℃奧氏體化時基本上溶解完了,(全部溶入奧氏體的溫度是1160℃),這將決定H13鋼的最佳奧氏體化溫度處于1020~1080℃范圍內(nèi)。[4]
H13鋼對硫磷含量限制在0.030以下,實際上,硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.014%時可以大大提高鋼件的斷裂韌度KIC值。國外電渣重熔的優(yōu)質(zhì)H13鋼的含硫量控制在0.005%~0.008%范圍內(nèi)[7],這當(dāng)然保證了材料的質(zhì)量。北美壓鑄協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)NADCA207-2003中對符合標(biāo)準(zhǔn)級外的特級(premium)和超級(superior)的H13鋼的最小麥夏氏V型缺口沖擊值為11J(8英尺磅)和13.8J(10英尺磅)。當(dāng)加入0.06%~0.15%S和≤1.0%Mn使成為易切削鋼時,可用于制造塑料模具,其機加工性能良好。材料經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理,使硬度在(40~44)HRC范圍內(nèi)進行加工,并可拋光達Ra為0.05m的鏡面光潔度,滿足高光潔塑料模具要求
h13模具鋼怎么淬火,詳細(xì)的溫度 步驟?
(1) 材料的特性:H13 鋼是美國標(biāo)準(zhǔn)熱作模具鋼種和電渣重熔鋼 , 該鋼是世界上普遍使用的強韌兼具的熱作模具鋼, 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, 韌性相對有所減弱; 具有良好的耐熱性, 在較高溫度時具有較好的強度和硬度以及高的耐磨性和韌性同時具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和較高的耐回火性。
鍛坯要進行六面鍛造, 鍛造比要大于4。具有高的淬透性和高的韌性; 優(yōu)良的抗熱裂能力, 在工作場合可進行水冷; 具有中等耐磨損能力. 還可以采用滲碳或滲氮工藝來提高其表面硬度, 但要略為降低抗熱裂能力; 因其碳含量較低, 回火中二次硬化能力較差; 在較高溫度下具有抗軟化能力, 但使用溫度高于540℃時, 硬度出現(xiàn)迅速下降; 該鋼熱處理的變形小, 具有中等和高的可加工性和中等抗脫碳能力。
該鋼的最高使用溫度不宜超過 600C , 并且低于 3Cr2W8V 鋼。該鋼的熱強性和熱穩(wěn)
定性也低于3Cr2W8V鋼, 鋼的沖擊韌度高于3Cr2W8V鋼, 有時甚至高出一倍以上。
該鋼目前正在向低 Si、高 Mo方向發(fā)展, 該鋼表面改性主要有鐵素體單談共滲或者硫氮碳共滲以及物理氣相沉積硬膜等方法, 更為優(yōu)越的辦法是將這些方法進行合理組合。
(2) 供貨狀態(tài):調(diào)質(zhì)態(tài), 硬度 185~235HBW
(3) 化學(xué)成分:根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn) ASTM681-1986, 該鋼的化學(xué)成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)): C0.32% ~0.45%、Si0.80% ~1.20%、Mn0.20% ~0.50%、 Cr4.75% ~5.50%、 Mo1.10% ~1.75%、 Ni≤0.25% 、 V0.80% ~1.20%、 P≤0.03%、 S≤0.03%
(4) 參考對應(yīng)牌號:美國 AISI 標(biāo)準(zhǔn)牌號 H13、中國 GB 標(biāo)準(zhǔn)牌號 4Cr5MoV1Si、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)牌號SKD61、日本日立 (HITACHI) 標(biāo)準(zhǔn)牌號 DAC、日本不二越 (NACHI) 標(biāo)準(zhǔn)牌號HDS61、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號1.2344、奧地利百祿 (BOHLER) 標(biāo)準(zhǔn)牌號W302、中國臺灣榮剛 (EVERGCREEN) 標(biāo)準(zhǔn)牌號 H13 、瑞典 UDDEHOLM 標(biāo)準(zhǔn)牌號 ORVAR 專利鋼材、瑞典一勝百 (ASSAB) 標(biāo)準(zhǔn)牌號 8402/8407
(5) 熱加工規(guī)范:加熱溫度 1110 ~1160C, 開始溫度 1060~1150C, 終止溫度≥800C
(6) 普通退火規(guī)范:845 ~880C 2~4h。緩冷到 500C 左右出爐空冷。
(7) 毛坯成批等溫球化退火規(guī)范:緩慢加熱, 850 ~870C 3 ~4h, 爐冷至 740 ~760C 4 ~5h, 再爐冷至≤550℃,出爐空冷, 硬度≤229HBW. 共晶碳化物等級≤3 級。
(8) 冷壓毛坯軟化處理規(guī)范:840 ~860C3 ~4h, 以5 ~10℃/h 的冷卻速度, 緩慢冷至≤600℃, 出爐空冷。處理前硬度≤229HBW, 處理后硬度≤197HBW
(9) 固溶處理+淬火+高溫回火預(yù)處理規(guī)范:固溶處理溫度1100~1150C。高溫回火溫度 (68010)C, 保溫 1h, 出爐空冷。
該預(yù)處理工藝對消除化學(xué)成分偏析, 改善組織均勻性有良好的效果。
(10) 普通淬火、回火規(guī)范:預(yù)熱溫度 550C 、 850℃, 淬火溫度 1020 ~1050C , 油或空氣冷卻硬度 57 ~60HRC,回火溫度600℃, 回火兩次. 硬度47~49HRC
(11) 碳化物彌散滲碳 (CD 滲碳):采用 930C 6h 滲碳, 滲碳劑為乙酸乙酯或丙酮;1000C淬油, 200C 回火。碳勢控制在?(C) =0. 8%~0.9% 即可, 滲碳層(C) =1. 8% 。表面硬度 62 ~63HRC, 心部硬度 53HRC, 沖擊韌度為 49J/cm2
(12) 典型應(yīng)用舉例
1)用于制作沖擊載荷大的鍛模、熱擠壓模、精鍛模。
2) 用于鋁、銅及其合金的壓鑄模。
3) H13 鋼沖頭經(jīng) CD 滲碳后,使用壽命從CrWMn鋼沖頭 2000 ~ 3000 次提高到9500 ~27000 次。
4) 用于高溫?zé)峁绦运芰夏!?/p>
H13模具鋼怎么進行熱處理才能獲取最好的性能?
H13模具鋼是世界上普遍使用的強韌兼具的熱作模具鋼。H13模具鋼有較高的韌性、淬透性和耐冷熱疲勞性能,不易產(chǎn)生熱疲勞裂紋。這些特點也是由H13熱處理工藝決定的。
1、退火工藝 H13模具鋼屬于共析鋼,采用常規(guī)完全退火或等溫球化退火。H13模具鋼的完全退火工藝為:850~900℃3~4h,保溫結(jié)束后隨爐冷到500℃以下出爐空冷;等溫球化退火藝:845~900℃2~4h/爐冷+700~740℃3~4h爐冷,≤40℃/h,≤500℃出爐空冷。H13模具鋼經(jīng)退火處理后,適宜的組織由球狀珠光體和少量粒狀碳化物組成,要求熱處理硬度達到HB192~229,可以獲得較好的加工性能。對于質(zhì)量要求較高的H13鋼模具,還應(yīng)進行防止白點退火。
2、淬火工藝 H13模具鋼的淬火回火工藝可以采用鹽浴爐、真空爐和流動粒子爐加熱,模具表面光潔,熱處理變形小,零件壽命長。特別是外熱式剛玉流動粒子爐保護加熱,吸收了鹽浴爐和真空爐加熱的共同優(yōu)點,很適合熱作模具鋼的熱處理加熱。 H13模具鋼采用鹽浴爐作為加熱設(shè)備時的通用淬火工藝是:400~500℃預(yù)熱,650~840℃預(yù)熱,1020~1050℃奧氏體化,保溫結(jié)束后可視使用性能要求采用空淬、油淬、氣淬或分級淬火,分級溫度可取500~540℃。
3、回火工藝 H13模具鋼淬火后應(yīng)進行2~3次回火,以期獲得所要求的力學(xué)性能。淬火后的模具溫度在低于70℃時就應(yīng)盡快回火,這對尺寸較大、形狀復(fù)雜的熱作模具尤為重要。同時,為避免熱作模具回火時重新產(chǎn)生殘余應(yīng)力,回火加熱和冷卻應(yīng)緩慢進行。
H13模具鋼的回火工藝應(yīng)根據(jù)熱作模具的工作條件和具體的失效形態(tài)來確定回火溫度和硬度。一般優(yōu)質(zhì)H13模具鋼大都采用540~650℃3h高溫回火,以提高模具的韌性和減少殘余奧氏體(Ar)在模具鋼中發(fā)生轉(zhuǎn)變而引起脆性。
h13鋼熔煉過程的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容。
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