热作模具钢h13热处理工艺,H13(4Cr5MoSiV1)热作模具钢的材料属性
H13[1]是热作模具钢,产品执行标准GB/T1299-2000。 T20502统一数字代码;4cr5MoSiv1;
H13
合金结构钢通称为合工钢,应在碳工钢的前提下添加合金成分形成的钢牌号。合工钢包括:测量仪器刀具建筑钢、抗冲击工具建筑钢、冷模具钢、热模具钢、无碳模具钢、bet电竞投注 。
物理性能
强度 :淬火,245~热处理,205HB,≥50HRC
交战情况
HBW10/3000的抗拉强度(≤235))
2关键特点
H13钢是更广泛、更具代表性的热作模具钢,其主要特点是:[2]
(1)切削性能强,延展性强;
(2)良好的耐热裂纹水平,水冷散热可在作业场所给予;
(3)具有中等水平的耐磨性,也可采用渗氮或高频淬火工艺提高硬度,但耐热裂纹水平略有降低;
(4)碳含量低,淬火中二次硬化水平弱;
(5)在较高温度下具有抗变软水平,但使用温度高于540℃(10000℉)强度迅速下降(即可耐受的环境温度为凳枣540℃);
(6)热处理工艺变形小;
(7)中等水平,切削加工能力强;
(8)中等水平抗渗碳水平。
更值得注意的是,它还可以用来制造航天行业的关键预制构件。
更值得注意的是,它还可以用来制造航天行业的关键预制构件。
3日常生活的主要用途
主要用途与9CRWMN模具钢基本相同,但钒含量较高,因此常压(600度)性能提高4CR5MoSiV钢较好,是热模具钢中广泛使用的象征性钢型号。
H13模具钢用于制造冲击负荷较大的锻模、热挤压模、精锻模;铝、铜、铝合金压铸模。
4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;
热处理:790度 -15度加热,1000度(盐奶浴)或1010度(炉控氛围) -6度加热,5~15min风冷,550度 -6度 淬火、淬火、热处理;
H13钢是C-Cr-Mo-Si-V型钢广泛应用于世界各地。与此同时,世界各地的许多专家学者对其进行了广泛的科学研究,并改进了研究成分。钢材用途广泛,特点优良,主要由钢材的化学成分决定。钢的广泛应用和优良特性主要由钢的化学成分决定。天然钢中的残留原料必须减少。数据显示,当RM在1550MPa时,原料硫分数从0.005%降低到0.003%,这将提高冲击韧性约13J。十分明显,NADCA 207-2003规范要求:优等品(premium)H13钢硫含量低于0.005%,非常高(superior)0.03%S和0.015%应小于0.03%P。下面分析一下H13钢的成分。
H13
碳:美国AISI H13,UNS T20813,ASTMH13和FED(更新版本) QQ-T-570H13钢含碳量为(0.32~0.45)%,是所有H13钢含碳范围更大的。X40crmov5-1和1.2344的含碳量为(0.37~0.43)%,含碳量窄,DIN17350和X38crmov5-1的含碳量为(0.36~0.42)%。日本SKD 61含碳量为(0.32~0.42)%。GB/在中国T 1299和YB/T 4Cr5MoSiv1在094中 4Cr5Mosiv1含碳量为(0.32~0.42)%和(0.32~0.45)%,分别为SKD61和AISI H13同样。特别是北美压铸协会NADCA 207-90、H13钢在207-97、207-2003规范中的含碳量为(0.37~0.42)%。
根据钢中碳含量与硬化钢硬度的相关曲线图,可以确定硬化钢的基材强度。H13钢的淬火硬度在55HRC左右。对于合金钢,钢中的部分碳进入钢的基底,导致细晶强化。此外,部分碳与合金成分中的渗碳体产生的元素融合成铝合金渗碳体。对于热作模具钢,这种铝合金渗碳体除少量残留外,还规定其在淬火过程中在淬火马氏体基底上扩散,造成两次硬底化。热作模具钢的性能由联合分布的残余铝合金碳化合物和回火马氏茄宴会机构确定。不难看出,钢中的C含量不能太低。
H13钢含5%Cr应具有较强的韧性,因此C含量应保持在形成少量铝合金C氮化合物的程度上。Woodyatt 和Krauss强调在870℃的Fe-Cr-在C三元相图上,H13钢位于马氏体A和(A M3C M7C3)三相区交界处位置好。相应的C含量约为0.4%。图中还显示,增加C或Cr量增加M7C3量,A2和D2钢具有较高的耐磨性,用于比较。此外,更重要的是,保持较低的C含量是使钢的MS点达到较高的环境温度水平(H13钢的MS一般数据详细介绍为340℃左右),使钢在淬火至正常温度时获得以奥氏体为主的铝合金C氮化合物机构,并在淬火后获得均匀的回火马氏体机构。防止过多的残余奥氏体在工作环境温度下发生变化,危及工件工作中的特性或变化。在热处理后的两次或三次淬火环节中,应彻底改变这种少量残余奥氏体。顺便说一句,H13钢热处理后获得的马氏体组织是吕板M 少许块状M 一点残留A。淬火后在板条形M上沉淀的细铝合金渗碳体,中国专家也做了一定的工作。
众所周知,在钢中添加碳含量将提高钢的强度。对于热模具钢,将提高持续的高温抗压强度、温度硬度和耐磨性,但也会降低其韧性。在合金钢产品说明书的参考文献中,专家学者对各种H型钢的性能进行了非常明显的验证。一般认为,导致钢可塑性和韧性下降的含碳界限为0.4%。因此,规定许多人在钢细晶强化设计中应遵循以下标准:在保证抗压强度的情况下,应尽量减少钢的碳含量。一些材料明确表示,当钢的抗压强度超过1550mpa时,C含量为0.3%-0.4%。H13钢强度Rm,详细介绍了1503.1MPa(46HRC)和1937.5MPa(51HRC)。
查看FORD和GM企业数据介绍的TQ-1、Dievar和ADC3等钢中的C含量为0.39%和0.38%,相应的韧性指标值等于表1,其原因可以从管中窥见豹子。
对于规定较高强度的热作模具钢,选择的方法是在H13钢成分的前提下提高Mo成分或碳含量,这将在后面继续讨论。预计自然韧性和可塑性将略有降低。
2.2 铬: 铬是合金结构钢中更常见的合金成分,总和质优价廉。H型热作模具钢在美国的Cr含量为2%~12%。我国合金结构钢(GB除8Crsi和9Mn2V外,/T1299)37个钢型中都有Cr。铬有利于钢的耐磨性、持续的高温抗压强度、温度强度、韧性和切削性能。同时,它将显著提高钢的耐腐蚀性。H13钢中的Cr和Si将使氧化层的高密度提高钢的抗氧化性。再者以Cr对0.3C-分析1MN钢淬火特性的功效,添加﹤6% Cr有利于提高钢淬火的抵抗力,但不能形成二次硬化;当含有Cr时﹥550℃淬火后,6%的钢淬火会有二次硬化效果。热作钢模具钢的添加量一般为5%铬。
一部分合金钢中的铬融入钢具有固溶强化作用,另一部分根据镁含量与碳融合(FeCr)3C、(FeCr)以7C3和M23C6的形式存在,从而影响钢的性能。此外,还应考虑合金成分的配对T检验危害,如钢中含镁、钼、钒时,Cr>3%<sup>[14]</sup>当Cr能够阻止V4C3的生成和延迟Mo2C的共格沉淀时,V4C3和Mo2C是提高建筑钢材高温强度和耐回火性的加强方法<sup>[14]</sup>,这种配对t检验提高了钢的耐高温变形特性。
将钢的切削性能添加到钢马氏体中。
将钢的切削性能添加到钢马氏体中。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni和Cr一样是增加钢切削性能的合金成分。我们喜欢使用切割性能因素,一般中国材料[15]只使用Grossmann和其他材料,在Moser和Legat[16、22]进一步工作明确提出C含量和奥氏体晶粒度基本切割性能孔径Dic和合金成分切割性能因素(见图3)计算碳钢的更佳临界值孔径Di,以下公式也可以作为数值积分:
Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni (1)
(1)合金成分以质量百分比表示。从这个角度来看,人们对Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni原素对钢材切削性能的危害有非常明确的半定量掌握。从这个角度来看,人们对Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni原素对钢材切削性能的危害有非常明确的半定量掌握。
Cr对钢匀晶点的危害与Mn大致相似。当铬含量约为5%时,匀晶点的C含量降至0.5%左右。此外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加持显得降低了匀晶点的C含量。因此,热作模具钢和弹簧钢属于过分析钢。降低均晶C含量会增加奥氏体化后机构中合更终组织中的铝合金渗碳成分。钢中铝合金C氮化合物的行为与其自身的可靠性有关。事实上,铝合金C氮化合物的结构和可靠性与D电子设备外壳层和S电子外壳层电子缺乏水平有关[17]。随着电子设备缺乏水平的降低,金属材料的原子半径减小,碳和化学元素的原子半径高于rc/rm,铝合金C氮化合物从间隙相对的间隙化学物质转变,C氮化合物的稳定性减弱,相应的熔化温度降低,形成活化能的平方根减少,相应的硬度值降低。具有体心点阵式的VC渗碳体稳定性高,环境温度在900~950℃左右逐渐融化,在1100℃左右逐渐融化(融化结束温度为1413℃)[17];它在500~700℃淬火环节中沉淀,不易汇聚生长,可作为钢中加强相。产生中等水平渗碳体的原素W 、M2C和MC由MMO形成 渗碳体具有密集排列和简单的六方点阵,稳定性较弱,强度、溶解点和熔化环境温度相对较高,仍可作为500~650℃范围内应用钢的加固相。M23C6(如Cr23C6等。)立方米点阵复杂,可靠性差,粘结强度差,溶点和融解温度低(1090℃融入A)。只有在少数耐磨钢中投入综合细晶加固后,才有很高的可靠性(如(CrFeMoW)23C6,可作为加强阶段。M7C3具有复杂的六方结构(如Cr7C3)、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3的稳定性很差。它像Fe3C渗碳体一样易于熔化和沉淀,具有较大的聚合生长率,一般不能成为持续高温加强相[17]。我们还是从Fe开始-Cr-C三元相图可以简单掌握H13钢中铝合金渗碳体相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等温过程截面的相平衡,随着CR量的增加,C系700℃[18~20]和870℃[9](FeCr)3C(M3C)和(CrFe)7C3型铝合金渗碳体(M7C3)。请注意,M23C6只有在870℃图中含有超过11%的CR才会出现。另外,基于Fe-Cr-C三元绑在5%Cr时的垂直横截面,在退火状态下对含0.40%C的钢进行垂直横截面α相(约固溶处理1%)Cr)和(CrFe)7C3铝合金C氮化合物。当加热到791℃时,产生马氏体A和进入(α A M7C3)三相区在795℃上下进入(A 在970℃左右,M7C3)二相区,(CrFe)7C3消退,进入单相电A区。当基材含有C量时﹤0.33%只存在于793℃左右(M7C3) 在796℃进入M23C6和A的三相区(A M7C3)区域(0.30%C)之后一直保持到高效液相。钢中残留的M7C3有阻止A晶粒生长的作用。Nilson明确提出1.5%C-13%Cr成分铝合金不稳定(CrFe)[20]不产生23C6。自然,单以Fe-Cr-C三元系分析会出现一些误差,要了解添加合金成分的影响。