h13模具鋼多硬(模具鋼h13怎么分辨)
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模具鋼H13氮化后硬度會是多少?是否會達到1200HV以上?
模具鋼H13氮化后硬度一般在1000HV—1200HV左右,一般不會達到1200HV以上。
H13是目前廣泛應用的一種空冷硬化模具鋼,我國八五期間國家重點推廣鋼種。H13鋼有較高的韌性和耐冷熱疲勞性能,不容易產生熱疲勞裂紋,而且抗粘結力強,與熔融金屬相互作用小,廣泛應用于熱鐓鍛、熱擠壓和壓鑄模具的制造,特別適宜用作壓鑄模,其生產的壓鑄件外觀質量好,模具使用壽命也較長。同時該鋼材有較高的熱強性,是一種強韌兼備的質優價廉鋼種,制造壓鑄模的廠家特別歡迎。
作為壓鑄模,影響其壽命的主要因素是:模具經受熱循環會產生熱疲勞(即龜裂);壓鑄時熔融金屬被注入型腔模,在被高溫金屬沖刷和直接接觸的模具部位,會發生沖蝕和腐蝕。因此提高模具的熱疲勞性能和耐蝕性是提高H13鋼壓鑄模具壽命的有效途徑。
因滲氮可提高模具的熱疲勞性和耐蝕性,通過對H13鋼壓鑄模先進行淬火+回火的預備熱處理,然后再進行氮化的復合熱處理試驗研究。發現新工藝較傳統工藝可明顯提高H13鋼壓鑄模的表面硬度、耐磨性、熱疲勞性和耐蝕性,其模具使用壽命較偉統熱處理提高了1倍。
2 模具材料和預先熱處理
(1)壓鑄模材料為AISI-H13,模具外形尺寸為250*120mm,基體硬度要求為46~48HRC,其化學成分和臨界溫度如表1所示。
表1 H13飲的化普顧分(質量分數)和臨界溫度(℃)ASTMA681-94
鋼號化學成分(%)臨界溫故知新(℃)
CSiMnCrMoVPSAc1Ac3Ar1Ar3Ms
H130.32-0.450.80-1.200.20-0.504.75-5.21.10-1.750.80-1.20≤0.03≤0.03850 910700820335
(2)預先熱處理工藝。
H13鋼預先熱處理加熱是在高溫鹽浴爐中進行的。為減少H13鋼壓鑄模的熱應力和促進奧氏體均勻化,在達到奧氏體化溫度前應進行分段預熱。因此在進入鹽浴爐前,應采用550℃+40min和850℃+40min的兩段預熱,鹽加熱以1030℃為最佳。
3 H13鋼壓鑄模的氮碳共滲熱處理
H13鋼壓鑄模選擇氮碳共滲是因為該工藝是在低溫范圍內(500-600℃)進行的,碳原子在鐵中的固深度卻低于氮原子的固深度,由于氮原子和碳原子的這種相互促進作用,使氮碳共滲速度得到很大提高。考慮到氮碳共滲后不影響H13鋼壓鑄模的基體硬度,氮碳共滲溫度應低于回火溫度。
3.1 設備
H13鋼壓鑄模的氮碳共滲可在75kW氣體滲氮爐中進行。
3.2 氮碳共滲工藝。
H13鋼壓鑄模氮碳共滲熱處理是在正常氣體氮碳共滲熱處理生產中進行的。氮碳共滲前必須對預備熱處理后的H13鋼壓鑄模進行最后的精加工(磨削、電火花加工等),裝爐前需用汽油或酒精等脫脂,經清洗后工作表面不能有銹或臟物。
H13鋼壓鑄模的氮碳共滲介質為氨氣+乙醇,工藝為580℃*4.5h。
3.3 氮碳共滲后的組織和性能
(1)滲層組織。
H13鋼試樣氮碳共滲后的組織依次是Fe2N、Fe3N、Fe4N及C、Mo、V等合金氮化物。
(2)滲氮層厚度及表面硬度。
H13試樣經氮碳共滲后厚度約為0.20mm,表面硬度900HV。耐磨性高,與調質、高頻淬火的試樣相比磨損失重可分別減少1-2個數量級或成倍降低。
(3)抗疲勞性能。
氮碳共滲后由于表面處于壓應力狀態,以及′等彌散析出物陰礙位錯滑動,氮碳共滲后疲勞極限比滲碳及高頻淬火的疲勞極限提高25%-35%。
由H13鋼制壓鑄模淬火、回火再進行氮碳共滲的結果可得出如下的結論:
(1)H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進行氮碳共滲可獲得較高的表面硬度耐磨性、耐疲勞性能、耐蝕性。同時氣體氮碳共參相當于模具淬火、加工后的一次回火,模具變形小。
(2)滲層氣體氮碳共參具有生產周期短、溫度低、設備簡單、操作方便等特點。
(3)生產實踐表明:H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進行氮碳共滲熱處理,其使用壽命是常規熱處理的2倍以上。
(4)H13鋼制壓鑄碳較佳的熱處理工藝為:1030℃淬火,600℃回火后先對模具進行修整,然后再進行580℃+4.5h氣體氮碳共滲,滲氮后油冷。
參考資料
天涯社區.天涯社區[引用時間2018-4-11]
通常那些模具老師傅說的材料H13對應的硬度是多少
1、H13屬于熱作模具鋼,是在碳工鋼的基礎上加入合金元素而形成的鋼種,執行標準GB/T1299—2000。
2、H13對應牌號:4Cr5MoSiV1
H13力學性能:硬度 :退火,245~205HB,淬火,≥50HRC
H13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同時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。
更為令人注意的是,它還可用于制作航空工業上的重要構件。
3、H13化學成分:
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;
4、H13交貨狀態:淬火:790度+-15度預熱,1000度(鹽浴)或1010度(爐控氣氛)+-6度加熱,保溫5~15min空冷,550度+-6度 回火;退火,熱加工。
5、H13鋼是C-Cr-Mo-Si-V型鋼,在世界上的應用極其普遍,同時各國許多學者對它進行了廣泛的研究,并在探究化學成分的改進。鋼的應用廣泛和具有優良的特性,主要由鋼的化學成分決定的。當然鋼中雜質元素必須降低,有資料表明,當Rm在1550MPa時,材料含硫量由0.005%降到0.003%,會使沖擊韌度提高約13J。十分明顯,NADCA 207-2003標準就規定:優級(premium)H13鋼含硫量小于0.005%,而超級(superior)的應小于0.003%S和0.015%P。下面對H13鋼的成分加以分析。碳:美國AISI H13,UNS T20813,ASTM(最新版)的H13和FED QQ-T-570的H13鋼的含碳量都規定為(0.32~0.45)%,是所有H13鋼中含碳量范圍最寬的。德國X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量為(0.37~0.43)%,含碳量范圍較窄,德國DIN17350中還有X38CrMoV5-1的含碳量為(0.36~0.42)%。日本SKD 61的含碳量為(0.32~0.42)%。我國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)%,分別與SKD61和AISH13相同。特別要指出的是:北美壓鑄協會NADCA 207-90、207-97和207-2003標準中對H13鋼的含碳量都規定為(0.37~0.42)%
模具鋼H13氮化后硬度會是多少?
表面硬度可達到了1000一1200HV。
擠壓模具工作時直接與高溫錠接觸,同時承受高溫、高壓、劇烈摩擦等作用,工作條件其惡劣,使模具極易因磨損和疲勞而失效,這將使模具的使用壽命明顯下降。對H13鋼模具進行表面改性處理,是綜合改善模具壽命的關鍵。
而采用表面滲氮技術來改善模具材料表面質量是常用的一種低成本、方便實用的處理方法。目前較為常用的氮化方式有氣體滲氮、液體滲氮以及輝光離子滲氮。其中氣體滲氮又有硬氮化與軟氮化之分。
H13模具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,高的耐磨性和韌性,優良的綜合力學性能和較高的抗回火穩定性,是目前應用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼。
H13模具鋼在使用前經適當的淬火+回火等熱處理,可獲得優良的綜合性能。
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