H13鋼是一種空冷硬化的鉻系熱擠壓模具鋼。H13是采用關國A SI -SAE統一編號的鋼材,系中碳中鉻熱模具鋼。該鋼具有較高的熱強度和硬度，尤其在中溫（600℃)時具有較高的熱強度和硬度,高的耐磨性和韌性,較好的耐冷熱疲勞性能。由于這種鋼具有良好的綜合機械性能,而越來越廣泛地被用于制造模鍛錘的鍛模﹑熱擠壓模具與芯棒、鍛造壓力機模具精鍛機用模具、鑲塊以及鋁、銅及其合金的壓鑄模等。

1材料的基本性能

1.1材料的化學成分(見表1)以及合金元素的影響

H13屬鉻系熱模具鋼,材料中含有大約5%的鉻,并加有鉬、鎢、釩和硅等合金元素。由于含鉻較高,因而有較高的淬透性,加入1 % Mo時的淬透性更高。故尺寸較大的模具淬火時也可以空冷。鉻、硅可以提高鋼的耐熱疲勞性和抗氧化性,但是硅的存在卻增加了材料的脫碳敏感性。釩可以加強鋼的二次硬化效果,增加鋼的穩定性。鉻系熱作模具鋼的韌性﹑耐熱疲勞性都較好,但是由于這種材料中含鎢較少,故其回火穩定性低于鎢系。

2材料的熱處理方法21鍛后球化退火

該鋼鍛打后應及時退火。退火溫度為860~880“℃。由于加熱到Ac溫度以上 ,碳化物開始溶解,但又未*溶解,導致奧氏體的成分極不均勻,在隨后的冷卻過程中 ,或以未溶的細小碳化物微粒為核心,或在不均勻奧氏體中碳原子富集處產生新的核心,而均勻地長大形成顆粒狀的碳化物。

經過球化退火,可以降低材料的硬度,改善切削加工性,并為以后淬火處理作好組織準備。退火保溫時間取決于工件透燒時間,不宜過長。冷卻速度一般30 ℃/h ,冷至500 ℃以下出爐空冷。

球化退火工藝曲線如圖1。

常規淬火

H13鋼中由于合金元素Si的存在,增大了脫碳敏感性,因此淬火加熱時一般采用鹽浴或真空加熱。同時,由于鋼中含有較多的合金元素,淬火加熱前需預熱,一般預熱溫度830~850 ℃.

H13鋼淬火溫度與硬度﹑晶粒度關系如圖3。

H13鋼經熱處理后,具有良好的綜合機械性能,*可以滿足對模具的內在質量要求。另外,模具表面如果經過滲蠶或氰化后,更能夠提高模具的使用壽命,滿足生產的要求。