高溫淬火模具鋼(模具淬火一般多少度)
本篇文章給大家談談高溫淬火模具鋼,以及模具淬火一般多少度對應的知識點,希望對各位有所幫助。
h13模具鋼怎么淬火,詳細的溫度 步驟?
(1) 材料的特性:H13 鋼是美國標準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良的綜合力學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
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, 更為優越的辦法是將這些方法進行合理組合。
(2) 供貨狀態:調質態, 硬度 185~235HBW
(3) 化學成分:根據美國標準 ASTM681-1986, 該鋼的化學成分 (質量分數): 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) 參考對應牌號:美國 AISI 標準牌號 H13、中國 GB 標準牌號 4Cr5MoV1Si、日本JIS標準牌號SKD61、日本日立 (HITACHI) 標準牌號 DAC、日本不二越 (NACHI) 標準牌號HDS61、德國DIN標準材料編號1.2344、奧地利百祿 (BOHLER) 標準牌號W302、中國臺灣榮剛 (EVERGCREEN) 標準牌號 H13 、瑞典 UDDEHOLM 標準牌號 ORVAR 專利鋼材、瑞典一勝百 (ASSAB) 標準牌號 8402/8407
(5) 熱加工規范:加熱溫度 1110 ~1160C, 開始溫度 1060~1150C, 終止溫度≥800C
(6) 普通退火規范: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+高溫回火預處理規范:固溶處理溫度1100~1150C。高溫回火溫度 (68010)C, 保溫 1h, 出爐空冷。
該預處理工藝對消除化學成分偏析, 改善組織均勻性有良好的效果。
(10) 普通淬火、回火規范:預熱溫度 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 CD 滲碳后,使用壽命從CrWMn鋼沖頭 2000 ~ 3000 次提高到9500 ~27000 次。
4) 用于高溫熱固性塑料模。
模具鋼如何淬火
不同的模具鋼有不同淬火方法,淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺一不可。
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是采用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。
金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間,而化學熱處理的保溫時間往往較長。
冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。
淬火目的
淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變,得到馬氏體或下貝氏體組織,然后配合以不同溫度的回火,以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等,從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
淬火工藝
將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間,隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性,因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過淬火與不同溫度的回火配合,可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度,并可獲得這些性能之間的配合(綜合機械性能)以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能,如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時,原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻,奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比,馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力,當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據冷卻方法,淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。
淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和檢測方法:
淬火工件的硬度
淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度計,測試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測試HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小于5mm的淬火鋼棒,可改用表面洛氏硬度計,測試HRN硬度。
在焊接中碳鋼和某些合金鋼時,熱影響區中可能發生淬火現象而變硬,易形成冷裂紋,這是在焊接過程中要設法防止的。
由于淬火后金屬硬而脆,產生的表面殘余應力會造成冷裂紋,回火可作為在不影響硬度的基礎上,消除冷裂紋的手段之一。
淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適,對于過大的零件,淬火深度不夠,滲碳也存在同樣問題,此時應考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。
淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相(表1),故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是,馬氏體的脆性很大,加之淬火后鋼件內部有較大的淬火內應力,因而不宜直接應用,必須進行回火。
表1鋼中鐵基固溶體的顯微硬度值
淬火工藝的應用
淬火工藝在現代機械制造工業得到廣泛的應用。機械中重要零件,尤其在汽車、飛機、火箭中應用的鋼件幾乎都經過淬火處理。為滿足各種零件干差萬別的技術要求,發展了各種淬火工藝。如,按接受處理的部位,有整體、局部淬火和表面淬火;按加熱時相變是否完全,有完全淬火和不完全淬火(對于亞共析鋼,該法又稱亞臨界淬火);按冷卻時相變的內容,有分級淬火,等溫淬火和欠速淬火等。
工藝過程 包括加熱、保溫、冷卻3個階段。下面以鋼的淬火為例,介紹上述三個階段工藝參數選擇的原則。
3Cr2W8V的熱處理
3Cr2W8V熱作模具鋼,是常用的壓鑄模具鋼,有較高的強度和硬度、耐冷熱疲勞性良好,且有較好的淬透性,但其韌性和塑性較差。適用制作高溫、高應力下,不受沖擊負荷的凸模、凹模,如壓鑄模、熱擠壓模、精鍛模、有色金屬成型模等。
3Cr2W8V屬于國標工模具鋼,執行標準:GB/T 1299-2014
3Cr2W8V化學成分
C0.30~0.40
Si≤0.40
Mn≤0.40
Cr2.20~2.70
W7.50~9.00
V0.20~0.50
p≤0.030
S≤0.030
3Cr2W8V硬度 :退火,255~207HB,壓痕直徑3.8~4.2mm
3Cr2W8V熱處理:
3Cr2W8V鋼屬于中碳高合金鋼,它具有很高的韌性和良好的導熱性,鋼中較高的含鎢量,使鋼的回火穩定性提高,并在回火過程中析出碳化物造成二次硬化,因此3Cr2W8V鋼的紅硬性也較好。此外,鋼中含有的鉻和釩還能提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性。
3Cr2W8V鋼的臨界點:Ac820~830℃,Ar790℃Acm1100℃。
(1)鍛造
3Cr2W8V鋼的鍛造規范如下:加熱溫度:1130~1160℃;始鍛溫度:1080~1120℃;終鍛溫度:850~900℃;冷卻方法:先空冷至Ar附近,然后緩冷。
(2)退火
3Cr2W8V鋼鍛造后必須進行退火處理,其目的在于均勻組織、降低硬度,以便于切削加工。因為此鋼實際上屬于過共析鋼類型,所以一般采用等溫球化退火。退火后,組織由球狀珠光體和少量粒狀碳化物組成。其硬度為HB207~255。
(3)淬火與回火
3Cr2W8V鋼的淬火溫度一般選擇1050~1100℃,理由是過高的淬火溫度,將導致沖擊韌性下降,近年來試驗結果表明,提高淬火溫度至1100~1150℃,可使3Cr2W8V鋼的回火穩定性、回火后的硬度、紅硬性、高溫沖擊韌性、斷裂韌性、室溫和高溫強度等均獲得較顯著的改善。這對3Cr2W8V鋼制造承受沖擊負荷不大、工作溫度較高的熱擠壓模以及壓鑄模是十分有利的,其使用壽命都有一定程度的提高。根據金相組織的觀察,在低于1150℃溫度淬火,晶粒的長大不嚴重,淬火溫度高于1175℃時,才出現粗大的馬氏體組織。所以,3Cr2W8V鋼的淬火溫度最高選擇到1150℃為宜。
3Cr2W8V鋼的加熱,和其它高合金鋼一樣,應采用預熱或緩慢加熱,以減小熱應力,小模具可以不預熱,形狀復雜和大的模具,應進行兩次預熱。
3Cr2W8V鋼的淬透性很好,一般在140~160℃的熱油或空氣中冷卻即可;對尺寸小,形狀稍復雜的模具,可采用550~600℃的鹽浴中一次分級而后空冷的淬火工藝(15~18秒/毫米);對形狀復雜,要求變形小的模具,可采用先在830~850℃進行第一次分級(預冷),再在450~550℃進行第二次分級,然后在空氣中冷卻;如模具形狀特別復雜,采用分級淬火還不能達到要求時,則可以采用等溫淬火,如在400℃進行貝氏體等溫淬火。3Cr2W8V鋼淬火冷卻時不要冷至室溫,在冷至100~150℃時即直接轉入回火爐,以堿少裂紋的形成
用途:常用的壓鑄模具鋼。碳含量較低,有較高韌性和良好的導熱性;同時,含有較多的碳化物形成元素鉻、鎢、釩,相變溫度提高,使鋼有高的高溫強度、硬度和良好的耐熱疲勞性;淬透。適于制造高溫、高應力,但不受沖擊負荷的壓鑄銅、鋁、鎂合金用附模、型芯、澆口套、分流釘、高應力壓臘、熱剪切刀、熱頂鍛模、平鍛機凸凹模、鑲塊等。
h13模具鋼淬火到幾度為最佳?
h13模具鋼熱處理到HRC48-52度最好。但根據不同的模具使用要求,要作調整。
h13模具鋼熱處理工藝過程:
1、預先熱處理 市場上供應的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,適當的硬度,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。
回火應進行兩次。在500℃回火時,出現回火二次硬化峰,回火硬度最高,峰值在55HRC左右,但韌性最差。因此,回火工藝應避開500℃左右為宜。根據模具的使用需要,在540~620℃范圍內回火較好。
淬火加熱應進行兩次預熱(600~650℃,800~850℃),以減少加熱過程產生熱應力。
3、化學熱處理?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。
參考資料來源:百度百科-h13模具鋼
3cr2w8v是什么鋼
3cr2w8v是合金工具鋼。
合金工具鋼簡稱合工鋼,是在碳工鋼的基礎上加入合金元素而形成的鋼種。其中合工鋼包括:量具刃具用鋼、耐沖擊工具用鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼、無磁模具鋼、塑料模具鋼。
3Cr2W8V是熱作模具鋼,是常用的壓鑄模具鋼,有較高的強度和硬度、耐冷熱疲勞性良好,且有較好的淬透性,但其韌性和塑性較差。適用制作高溫、高應力下,不受沖擊負荷的凸模、凹模,如壓鑄模、熱擠壓模、精鍛模、有色金屬成型模等。
化學成分:C0.30~0.40,Si≤0.40,Mn≤0.40,Cr2.20~2.70,W7.50~9.00,V0.20~0.50,p≤0.030,S≤0.030。
力學性能:硬度:退火,255~207HB,壓痕直徑3.8~4.2mm。
臨界點溫度:Ac1830℃,Ac3920℃,Ar3838℃,Ar1773℃,Ms350℃,Mf1620℃。
熱處理:(交貨狀態:布氏硬度HBW10/300(≤255~207)),淬火:1075~1125,冷卻劑:油。
3Cr2W8V模具鋼鋁擠壓模經高溫淬火+中溫回火處理,使模具使用壽命提高1-3倍。
3Cr2W8V模具鋼尖嘴鉗熱鍛模(尺寸75mm75mm105mm)下貝氏體等溫淬火后,再經360℃4h定型處理,模具使用壽命由原來的4000件提高到20000件。
3Cr2W8V模具鋼大截面熱擠壓模具(80-10mm)之間,經等溫淬火處理后,回火硬度48-50HRC,心部組織為馬氏體+下貝氏體的混合組織,模具使用壽命為3000件。提高了2倍以上。
常用的壓鑄模具鋼。碳含量較低,有較高韌性和良好的導熱性;同時,含有較多的碳化物形成元素鉻、鎢、釩,相變溫度提高,使鋼有高的高溫強度、硬度和良好的耐熱疲勞性;淬透。
適于制造高溫、高應力,但不受沖擊負荷的壓鑄銅、鋁、鎂合金用附模、型芯、澆口套、分流釘、高應力壓臘、熱剪切刀、熱頂鍛模、平鍛機凸凹模、鑲塊等。
高溫淬火模具鋼的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內容。

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