H13圆钢是一种空冷硬化的铬系热挤压模具钢。H13是采用美国AISI-SAE统一编号的钢材,系中 碳中铬热模具钢。该钢具有较高的热强度和硬度,尤其在中温(600℃)时具有较高的热强度和硬度,高的耐磨性和韧性,较好的耐冷热疲劳性能。由于这种钢具有良好的综合机械性能,而越来越广泛地被用于制造模锻锤的锻模、热挤压模具与芯棒、锻造压力机模具、精锻机用模具、镶块以及铝、铜及其合金的压铸模等。
H13属铬系热模具钢,材料中含有大约5%的铬,并加有钼、钨、钒和硅等合金元素。由于含铬较高,因而有较高的淬透性,加入1%Mo时的淬透性更高。故尺寸较大的模具淬火时也可以空冷。铬、硅可以提高钢的耐热疲劳性和抗氧化性,但是硅的存在却增加了材料的脱碳敏感性。钒可以加强钢的二次硬化效果,增加钢的稳定性。铬系热作模具钢的韧性、耐热疲劳性都较好,但是由于这种材料中含钨较少,故其回火稳定性低于钨系。
材料的热处理方法
.1 锻后球化退火 该钢锻打后应及时退火。退火温度为
860～880℃。 由于加热到Ac1温度以上,碳化物开始溶解,但又未完全溶解,导致奥氏体的成分极不均匀,在随后的冷却过程中,或以未溶的细小碳化物微粒为核心,或在不均匀奥氏体中碳原子富集处产生新的核心,而均匀地长大形成颗粒状的碳化物。 经过球化退火,可以降低材料的硬度,改善切削加工性,并为以后淬火处理作好组织准备。退火保温时间取决于工件透烧时间,不宜过长。冷却速度一般30℃/h,冷至500℃以下出炉空冷。
去应力退火
为了消除锻后因冷速较快而产生的残余应力以 稳定尺寸,避免引起变形、开裂,可以采用一次补充去应力退火。去应力退火温度为730～750℃。温度在Ac1以下,没有重结晶过程,不能细化钢的晶粒和组织。但经过去应力退火后,不但可以消除或降低因锻轧而存在的内应力,而且降低了硬度,便于切削加工。退火后应缓慢冷却,以免产生新的应力,一般可以随炉冷却,冷至300℃以下出炉空冷。
常见淬火
H13钢中由于合金元素Si的存在,增大了脱碳敏感性,因此淬火加热时一般采用盐浴或真空加热。 同时,由于钢中含有较多的合金元素,淬火加热前需预热,一般预热温度830～850℃。
H13材料具有良好的淬透性,油冷完全可以满 足要求。油温控制在20～60℃,冷至200℃左右出 油,使其冒青烟而不着火。淬火后硬度最高可达HRC58～59。
