一、材料特性
H13熱作模具鋼是美國標(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(qiáng)韌兼具的熱作模具鋼,具有高的淬透性和抗熱裂能力。該鋼含有較高的碳和釩,耐磨性好,韌性相對(duì)有所減弱;具有良好的耐熱性,在較高溫度時(shí)具有較好的強(qiáng)度和硬度以及高的耐磨性和韌性,同時(shí)具有優(yōu)良的綜合性能和較高的耐回火性。
鍛坯要進(jìn)行六面鍛造,鍛造比要>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(jìn)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(shí),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。
該鋼的更高使用溫度不宜超過600℃,并且低于3Cr2W8V鋼。該鋼的熱強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性也低于3Cr2W8V鋼,鋼的沖擊韌度高于3Cr2W8V鋼,有時(shí)甚至高出一倍以上。
二、供貨狀態(tài)
調(diào)質(zhì)狀態(tài),硬度185~229HBW。
三、化學(xué)成分
根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM681-1986,該鋼化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)):
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%
Ni ≤0.25%
V 0.80~1.20%
P ≤0.03%
S ≤0.03%
四、對(duì)應(yīng)牌號(hào)
美國AISI標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)H13
中國GB標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)4Cr5MoVSi
日本JIS標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)SKD61
日本日立(HITACHI)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)DAC
日本不二(NACHI)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)HDS61
德國DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào)1.2344
歐洲進(jìn)口(進(jìn)口)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)W302
中國臺(tái)灣榮剛(EVERGCREEN)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)H13
瑞典進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)ORVAR鋼材
瑞典進(jìn)口(瑞典)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)8402/8407
五、熱加工規(guī)范
加熱溫度 1110~1160℃,開始溫度 1060~1150℃,終止溫度 ≥800℃。
六、普通退火規(guī)范
845~880℃x2~4h。緩冷到500℃左右出爐空冷。
七、毛坯成批等溫球化退火規(guī)范
緩慢加熱,850~870℃x3~4h,爐冷至740~760℃x4~5h,再爐冷至≤550℃,出爐空冷,硬度≤229HBW,共晶碳化物等級(jí)≤3級(jí)。
八、冷壓毛坯軟化處理規(guī)范
840~860℃x3~4h,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≤196HBW。
九、固溶處理+淬火+高溫回火預(yù)處理規(guī)范
固溶處理溫度 1100~1150℃。高溫回火溫度(680±10)℃,保溫1h,出爐空冷。該預(yù)處理工藝對(duì)消除化學(xué)成分偏析,改善組織均勻性有良好的效果。
十、普通淬火、回火規(guī)范
預(yù)熱溫度550℃、850℃,淬火溫度1020~1050℃,油或空氣冷卻硬度57~60HRC,回火溫度600℃,回火兩次,硬度47~49HRC。
十一、碳化物彌散滲碳(CD滲碳)
采用930℃x6h滲碳,滲碳劑為乙酸乙酯或丙酮;1000℃淬油,200℃回火。談勢控制在ψ(C)=0.8%~0.9%即可,滲碳層w(C)=1.8%。表面硬度62~63HRC,心部硬度53HRC,沖擊韌度為49J/cm2。
十二、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)峁绦运芰夏ぁ?/div>
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