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H13鋼材是熱帶作物胎具鋼。實(shí)行規(guī)范GB/T1299-2000。 一致數(shù)字代號(hào)A20502;招牌4Cr5MoSiV1;合金東西鋼簡(jiǎn)稱合工鋼,是在碳工鋼的普通上介入合金元素而產(chǎn)生的鋼種。
化學(xué)因素
單元(%)
C:0.32~0.45,
Si:0.80~1.20,
Mn:0.20~0.50,
Cr:4.75~5.50,
Mo:1.10~1.75,
V:0.80~1.20,
p≤0.030,
S≤0.030;
熱處置
蘸火:790度+-15度預(yù)熱
1000度(鹽浴)或1010度(爐控氛圍)+-6度加熱
保鮮5~15min空冷
550度+-6度回火退火、熱加工;
塑料像膠胎具可處置到HRC48-52度,壓鑄胎具處置到HRC42-46為佳
熱處置工藝
1.預(yù)先熱處置 商場(chǎng)上供給的H13鋼鋼材和模坯,在鋼廠都已作好退熾熱處置,保護(hù)了具備杰出的金相構(gòu)造,符合的硬度,杰出的加工性,無需再舉行退火。但創(chuàng)造廠舉行改鍛后妨害了從來的構(gòu)造和本能,減少了鑄造應(yīng)力,必需舉行從新退火。
等溫球化退火工藝為:860~890℃加熱保鮮2h,降溫到740~760℃等溫4h,爐冷到500℃安排出爐。
2.蘸火及回火 訴求韌性好的胎具蘸火工藝典型:加熱溫度1020~1050℃,油冷或空冷,硬度54~58HRC;訴求熱硬性為主的胎具蘸火工藝典型、加熱溫度1050~1080℃,油冷,硬度56~58HRC。
引薦回火溫度:530~560℃,硬度48~52HRC;回火溫度560~580℃;硬度47~49HRC。
回火應(yīng)舉行兩次。在500℃回火時(shí),展示回火二次強(qiáng)硬峰,回火硬度最高,峰值在55HRC安排,但韌性最差。所以,回火工藝應(yīng)避開500℃安排為宜。按照胎具的運(yùn)用須要,在540~620℃范疇內(nèi)回火較好。
蘸火加熱應(yīng)舉行兩次預(yù)熱(600~650℃,800~850℃),以縮小加熱進(jìn)程爆發(fā)熱應(yīng)力。
3.化學(xué)熱處置 H13鋼若舉行氣體滲氮或氮碳共滲可使胎具進(jìn)一步加強(qiáng),但其氮化溫度不應(yīng)高于回火溫度,以保護(hù)心部強(qiáng)度不貶低,進(jìn)而普及胎具的運(yùn)用壽命。
個(gè)性
電渣重容鋼,該鋼具備高的淬透性和抗熱裂本領(lǐng),該鋼含有較高含量的碳和釩,耐磨性好,韌性對(duì)立有所縮小,具備杰出的耐熱性,在較高溫度時(shí)具備較好的強(qiáng)度和硬度,高的耐磨性的韌性,崇高的歸納力學(xué)本能和較高的抗回火寧?kù)o性。
用處
用來創(chuàng)造報(bào)復(fù)載荷大的鍛模,熱擠壓模,精鍛模;鋁、銅及其合金壓鑄模。
硬度領(lǐng)會(huì)
鋼中含碳量確定蘸火鋼的基體硬度,按鋼中含碳量與蘸火鋼硬度的聯(lián)系弧線不妨領(lǐng)會(huì),H13鋼的蘸火硬度在55HRC安排。對(duì)東西鋼而言,鋼中的碳一局部加入鋼的基體中惹起固溶加強(qiáng)。其余一局部碳將和合金元素中的碳化學(xué)物理產(chǎn)生元素貫串成合金碳化學(xué)物理。對(duì)熱帶作物胎具鋼,這種合金碳化學(xué)物理除小批殘留的除外,還訴求它在回火進(jìn)程中在蘸火馬氏體基體上彌漫析出爆發(fā)兩次強(qiáng)硬局面。進(jìn)而由平均散布的殘留合金碳復(fù)合物和回火馬氏體的構(gòu)造來確定熱帶作物胎具鋼的本能。由此看來,鋼中的含C量不許太低。
化學(xué)因素領(lǐng)會(huì)
H13鋼是C-Cr-Mo-Si-V型鋼,在寰球上的運(yùn)用極端一致,同聲列國(guó)很多鴻儒對(duì)它舉行了普遍的接洽,并在商量化學(xué)因素的矯正。
鋼的運(yùn)用普遍和具備崇高的個(gè)性,重要由鋼的化學(xué)因素確定的。固然鋼中雜質(zhì)元素必需貶低,有材料表白,當(dāng)Rm在1550MPa時(shí),資料含硫量由0.005%降到0.003%,會(huì)使報(bào)復(fù)韌度普及約13J。格外鮮明,NADCA 207-2003規(guī)范就規(guī)則:優(yōu)級(jí)(premium)H13鋼含硫量小于0.005%,而超等(superior)的應(yīng)小于0.003%S和0.015%P。
碳:美利堅(jiān)合眾國(guó)AISI H13,UNS T20813,ASTM(最新版)的H13和FED QQ-T-570的H13鋼的含碳量都規(guī)則為(0.32~0.45)%,是一切H13鋼中含碳量范疇最寬的。德國(guó)X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量為(0.37~0.43)%,含碳量范疇較窄,德國(guó)DIN17350中再有X38CrMoV5-1的含碳量為(0.36~0.42)%。阿曼SKD 61的含碳量為(0.32~0.42)%。我國(guó)GB/T 1299和YB/T 094中4Cr5MoSiV1和SM 4Cr5MoSiV1的含碳量為(0.32~0.42)%和(0.32~0.45)%,辨別與SKD61和AISI H13溝通。更加要指出的是:北美壓鑄協(xié)會(huì)NADCA 207-90、207-97和207-2003規(guī)范中對(duì)H13鋼的含碳量都規(guī)則為(0.37~0.42)%。含5%Cr的H13鋼應(yīng)具備高的韌度,故其含C量應(yīng)維持在產(chǎn)生小批合金C化學(xué)物理的程度上。
婦孺皆知,鋼中減少碳含量將普及鋼的強(qiáng)度,對(duì)熱帶作物胎具鋼而言,會(huì)使高溫強(qiáng)度、熱態(tài)硬度和耐磨損性普及,但會(huì)引導(dǎo)其韌度的貶低。鴻儒在東西鋼產(chǎn)物畫冊(cè)文件中將各類H型鋼的本能比擬很鮮明證領(lǐng)會(huì)這個(gè)看法。常常覺得引導(dǎo)鋼塑性和韌度貶低的含碳量范圍為0.4%。為此訴求人們?cè)阡摵辖鸹才艜r(shí)按照下述規(guī)則:在維持強(qiáng)度基礎(chǔ)下要盡大概貶低鋼的含碳量,有材料已提出:在鋼抗壓強(qiáng)度達(dá)1550MPa之上時(shí),含C量在0.3%-0.4%為宜。H13鋼的強(qiáng)度Rm,有文件引見為1503.1MPa(46HRC時(shí))和1937.5MPa(51HRC時(shí))。
對(duì)訴求更高強(qiáng)度的熱帶作物胎具鋼,沿用的本領(lǐng)是在H13鋼因素的普通上普及Mo含量或普及含碳量,這將在反面還會(huì)論及,固然韌度和塑性的略為貶低是不妨預(yù)見的。
鉻: 鉻是合金東西鋼中最一致含有的和價(jià)廉的合金元素。在美利堅(jiān)合眾國(guó)H型熱帶作物胎具鋼中含Cr量在2%~12%范疇。在我國(guó)營(yíng)商業(yè)和供銷合作社金東西鋼(GB/T1299)的37個(gè)鋼號(hào)中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。鉻對(duì)鋼的耐磨損性、高溫強(qiáng)度、熱態(tài)硬度、韌度和淬透性都有利于的感化,同聲它溶入基體中會(huì)明顯革新鋼的耐蝕本能,在H13鋼中含Cr和Si會(huì)使氧化膜精致來普及鋼的抗氧化性。再則以Cr對(duì)0.3C-1Mn鋼回火本能的效率來領(lǐng)會(huì),介入<6% Cr對(duì)普及鋼回火抗力是利于的,但未能形成二次強(qiáng)硬;當(dāng)含Cr>6%的鋼蘸火后在550℃回火會(huì)展示二次強(qiáng)硬效力。人們對(duì)熱帶作物鋼胎具鋼普遍選5%鉻的介入量。
東西鋼中的鉻一局部溶入鋼中起固溶加強(qiáng)效率,另一局部與碳貫串,按含鉻量上下以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6情勢(shì)生存,進(jìn)而來感化鋼的本能。其余還要商量合金元素的交互效率感化,如當(dāng)鋼中含鉻、鉬和釩時(shí),Cr>3%<sup>[14]</sup>時(shí),Cr能遏止V4C3的天生和延遲Mo2C的共格析出,V4C3和Mo2C是普及鋼材的高溫強(qiáng)度和抗回火性的加強(qiáng)相<sup>[14]</sup>,這種交互效率普及該鋼耐熱變形本能。
鉻溶入鋼奧氏體中減少鋼的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都與Cr一律是減少鋼淬透性的合金元素。人們風(fēng)氣用淬透性因子加以表征,普遍海內(nèi)現(xiàn)有材料[15]還只運(yùn)用Grossmann等的材料,厥后Moser和Legat[16,22]的更進(jìn)一步處事提出由含C量和奧氏體晶粒度確定基礎(chǔ)淬透性直徑Dic和合金元素含量決定的淬透性因子(示于圖3中)來計(jì)劃合金鋼的理念臨界直徑Di,也可從下式作好像計(jì)劃: Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni (1) (1)式中各合金元素以品質(zhì)百分?jǐn)?shù)表白。由該式,人們對(duì)Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素感化鋼淬透性有十分精確的半定量領(lǐng)會(huì)。
Cr對(duì)鋼共析點(diǎn)的感化,它和Mn大概一致,在約5%的含鉻量時(shí),共析點(diǎn)的含C量降到0.5%安排。其余Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的介入更明顯貶低共析點(diǎn)含C量。為此不妨領(lǐng)會(huì):熱帶作物胎具鋼和高速鋼一律屬于過共析鋼。共析含C量的貶低,將減少奧氏體化后構(gòu)造中庸結(jié)果構(gòu)造中的合金碳化學(xué)物理含量。
鋼中合金C化學(xué)物理的動(dòng)作與其自己的寧?kù)o性相關(guān),本質(zhì)上,合金C化學(xué)物理的構(gòu)造、寧?kù)o性與相映C化學(xué)物理產(chǎn)生元素的d電子殼層和S電子殼層的電子缺點(diǎn)水平關(guān)系。跟著電子缺點(diǎn)水平低沉,非金屬亞原子半徑隨之減小,碳和非金屬元素的亞原子半徑比rc/rm減少,合金C化學(xué)物理由間歇相向間歇復(fù)合物變革,C化學(xué)物理的寧?kù)o性縮小,其相映融化溫度和在A中融化溫度貶低,其天生自在能的一致值減小,相映的硬度值低沉。具備面心立方布點(diǎn)的VC碳化學(xué)物理,寧?kù)o性高,約在900~950℃溫度發(fā)端融化,在1100℃之上發(fā)端洪量融化(融化閉幕溫度為1413℃);它在500~700℃回火進(jìn)程中析出,不易會(huì)合長(zhǎng)大,能動(dòng)作鋼中加強(qiáng)相。平淡碳化學(xué)物理產(chǎn)生元素W 、Mo產(chǎn)生的M2C和MC 碳化學(xué)物理具備密排和大略六方布點(diǎn),它們的寧?kù)o性較差些,亦具較高的硬度、熔點(diǎn)和融化溫度,仍可動(dòng)作在500~650℃范疇運(yùn)用鋼的加強(qiáng)相。M23C6(如Cr23C6等)具備攙雜立方布點(diǎn),寧?kù)o性更差,貫串強(qiáng)度較弱,熔點(diǎn)和融化溫度較低(在1090℃溶入A中),惟有在少量耐熱鋼中經(jīng)歸納合金化后才有較高寧?kù)o性(如(CrFeMoW)23C6,可動(dòng)作加強(qiáng)相。具備攙雜六方構(gòu)造的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的寧?kù)o性更差,它和Fe3C類碳化學(xué)物理一律很易融化和析出,具備較大的會(huì)合長(zhǎng)大速率,普遍不許動(dòng)作高溫加強(qiáng)相。
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