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过去,不锈钢在化工、航天、航空、原子能以及民用工业应用较多,在模具制造中应用较少,但是由于模具工业的发展,模具工作的环境对模具材料的性能要求越来越高,在生产具有化学腐蚀的塑料为原料的塑料制品时,模具必须具有防腐蚀性能;在强磁场中工作的模具不应产生感应;一些耐高温、耐蚀、抗氧化性的热处理模具以及一些精密耐蚀模具需要通过时效来提高模具硬度。
H13钢材料的性能
H13钢系美国AISI/SAE标准钢材牌号,属热作模具钢。
H13钢的化学成分:
C | Si | Mn | Cr | Mo | V | P | S |
0.32~0.45 | 0.80~1.20 | 0.20~0.50 | 4.75~5.50 | 1.10~1.75 | 0.80~1.20 | ≤0.03 | ≤0.03 |
H13相当于国产4Cr5MoSiV1钢,根据碳化物形成元素进行分类,H13钢属于铬钼类钢。由于其具有高的抗冲击能力和高淬透性,可满足锤锻中的大模块所需。在重要的H类钢H11、H12、H13中,后者含钒1%,由于性能全面,得到广泛应用。在模具水冷条件下,具有低温所必需的抗冲击能力。
1、H13钢相对地具有较低的合金量与碳量,易于锻造,特别由于钼具有高淬透性,通常利用其有空气淬火的能力,但是热处理时zui好采用一些表面防护措施,否则由于增碳或脱碳会增加热裂的倾向。若让其产生珠光体转变则可使其十分软化,硬度约为HRC2 0,由于碳含量低,Ms温度可高达270℃~312℃。贝氏体转变的zui少开始时间很短,约为 4min左右。H13钢的等温转变曲线表明,先有共析碳化物沿晶界析出。
2、H13钢的锻造及热处理轧制的H13钢中有组织方向性,使用过程中易产生掉块、裂纹等早期失效现象,需通过锻造消除各向异性,锻后应退火,去除锻造应力,降低硬度,提高切削加工性能,改善组织,细化晶粒,为zui终热处理做好准备。 H13钢的锻造温度取1100℃~1160℃为宜。
3、H13钢锻造过程中应注意:
(1)保证加热均匀,烧透,不允许过热、过烧,以免出现锻造裂纹;
(2)开锤先锤快打,酌情加重,随后再轻打,避免连续重打,严禁冷锤;
(3)锻造比不应小于3;
(4)锻后缓冷,可随炉或灰冷,并及时退火,以防止产生过大的内应力。这种内应力即使当时不造成毛坯的变形开裂,线切割加工后也会释放出来,影响线切割加工精度,粗加工后,应增加磁力探伤工序,以防止锻造产生的裂纹、夹杂或疏松。H13钢的淬火、回火硬度为HRC38~53。为使其保持在zui低应力状态,精度要求高的模具应进行二次回火。
4、H13钢的热处理规范表:退火温度℃840~900 退火后硬度HBS192~229 退火温度℃990~1040 淬火介质空气冷处理 ℃ 回火温度℃ 540~650 硬度HRC38~53
5、H13模具的修复及加工中应注意事项堆焊是目前国内外广泛用来修复模具的方法。
实践证明:H13钢模具的堆焊修复采用高铬钨热锻磨焊条堆337可获得理想的效果。焊条的化学成分如表3所示。焊接前先将工件随炉加热至300℃,保温至工件内外温度一致(时间与工件大小有关) ,然后出炉进行堆焊,焊接后立即进炉(300℃)保温2h,然后随炉冷却至150℃后出炉空冷。
上海阪村—|H13模具钢 |—圆棒种类: 车光圆、拉光圆、黑皮毛圆
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信息来源:上海阪村实业有限公司
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