H13, сравнение национальных брендов выглядит следующим образом.
1. Китай: 4Cr5MoSiV1,
2.Америка:h13
3.Японский:skd11.
химический компонент:
C:{{0}}.32-0.45,Si:0.80-1.20,Mn:0.{ {7}}.50,Cr:4.75-5.50,Mo:1.10-1.75,V:0.80-1.20,PS Меньше или равно 0,030 .
Обычный процесс термической обработки стали H13.
Структура стали Н13 после ковки полосчатая и обычно содержит крупный первичный карбид, а в структуре деталей после ковки возникают большие внутренние напряжения, что отрицательно сказывается на последующей обработке штампа, эксплуатации и сроке службы. Чтобы улучшить микроструктуру и всесторонние свойства стали H13, после ковки следует провести надлежащую термическую обработку, чтобы улучшить всесторонние свойства штампа.
Обычный процесс термической обработки стали H13 в основном включает предварительную термическую обработку, закалку и отпуск.
Процесс подготовительной термической обработки стали H13 в основном представляет собой отжиг или нормализацию с одним предварительным нагревом и многократным предварительным нагревом. Процесс подготовительной термообработки и время предварительного нагрева в основном зависят от размера стали и сложности литейной формы, например, отжиг для снятия напряжений плюс отжиг с образованием узелков, нормализация с отжигом с образованием узлов, двухстадийный отжиг с образованием узлов и т. д. Основная цель: 1) улучшить лентовидную структуру стали после ковки, устранить сетчатый карбид и подготовить организацию к формированию структуры и последующей термообработке; ② Избегайте более высокой скорости нагрева, которая приводит к слишком большой разнице температур между внутренней и внешней частью стали, что приводит к большему внутреннему напряжению, которое вызывает серьезную деформацию или приводит к последующим закалочным трещинам.
Содержание углерода в стали H13 составляет 0,35% ~ 0,45%, содержит около 8% легирующих элементов, что приводит к смещению эвтектоидной точки сплава влево, относится к заэвтектоидной стали. Перед закалкой, чтобы устранить сетчатый карбид, заэвтектоидную сталь часто подвергают сфероидизированному отжигу вблизи ее температуры Ас1 или неполному отжигу между температурами Ас1 и Ас3. Температура отжига для предварительной термообработки стали H13 обычно выбирается в диапазоне 600 ~ 650 градусов, температура сфероидизирующего отжига составляет 800 ~ 850 градусов. Более низкая температура предварительного нагрева на первом этапе может эффективно снять напряжение, вызванное ранней обработкой заготовки, предотвратить серьезную деформацию заготовки, вызванную последующим нагревом, а затем вызвать растрескивание; Это также может ускорить скорость нагрева при рекристаллизации заготовки с фазовым переходом, сократить время для однородности внутренней и внешней температуры толстой большой заготовки и сделать распределение аустенитного зерна более равномерным и тонким на большом сечении, тем самым улучшая общая послетермическая производительность. Однако слишком высокая температура может привести к росту зерна или сфероидизации агломерации карбида при последующем отпуске, что повысит хрупкость заготовки. На втором этапе более высокая температура предварительного нагрева может привести к выделению большого количества карбидов и сфероидизации в секциях, и степень дисперсии мелких карбидов в этом процессе выше, и можно избежать термического напряжения и роста зерен, вызванных слишком высокой температурой.
Результаты «ковки плюс нормализующий плюс сфероидизирующий отжиг» и «ковка плюс сфероидизирующий отжиг» стали Н13 показывают, что нормализующий и сфероидизирующий отжиг после ковки может улучшить морфологию и распределение карбидных выделений в аустените, а затем повлиять на механические свойства.
После обычного отжига (840 ~ 890) градусов × (2 ~ 4) ч и изотермического сфероидизирующего отжига (840 ~ 890) градусов × (2 ~ 4) ч поковки из стали H13 охлаждают до 710 ~ 740 градусов в течение 3 ~ 4 ч, а затем охлаждают до 500 градусов для охлаждения на воздухе, а затем испытательный блок дважды закаливают и отпускают. Результаты показывают, что: после изотермического сфероидизирующего отжига внутри стали H13 можно получить сферический перлит и дисперсную зернистую структуру карбида, а повторный предварительный нагрев после сфероидизирующего отжига также может улучшить степень дисперсии карбида, обеспечивая ядро для преобразования микроструктуры после закалка.
2.2 Закалка
2.2.1 Традиционный процесс закалки
Благодаря твердому раствору различных легирующих элементов закаленная структура содержит большое количество закаленного мартенсита и остаточного аустенита, что может значительно улучшить ударную вязкость и износостойкость стали H13, поэтому сталь H13 обычно нуждается в закалке. Время выдержки раствора обычно определяется размером стали H13 и сложностью формы, обычно 0,25 ~ 0,45 мин/мм. Температура раствора обычно составляет 1000-1100 градусов, что в основном определяется температурой плавления внутренней фазы матрицы. Исследования показали, что когда температура превышает 1100 градусов, более высокая температура обеспечивает достаточную энергию активации роста ткани, а аустенитные зерна явно укрупняются и даже перегорают. Температура закалки обычно выбирается от 1000 до 1080 градусов. При высокой температуре закалки увеличивается содержание углерода и легирующих элементов в мартенсите, ненасыщенные атомы углерода растворяются в мартенсите в форме внедрения, что приводит к сильному искажению решетки, в результате чего увеличивается энергия искажения, атомы углерода и запутанность дислокаций, что играет значительную роль в упрочнении твердого раствора мартенсита, а твердость выше после закалки. Кроме того, когда температура закалки выше, содержание остаточного аустенита в закаленной структуре увеличивается, и остаточный аустенит распределяется среди реечного мартенсита для предотвращения распространения трещины и повышения ударной вязкости. Поэтому для получения более высокой красной твердости после нагрева в качестве верхней предельной температуры обычно выбирают температуру закалки; Для получения лучшей ударной вязкости при закалке используется нижний предел температуры.
Сталь Н13 подвергалась предварительному нагреву при 650° и 850° в течение 30 мин, аустенитной выдержке при 1020~1080° в течение 5~7 мин, а затем закалке в масле. Результаты показали, что твердость стали Н13 сначала увеличивалась, а затем уменьшалась с повышением температуры закалки, а наибольшей твердости достигала при 1050 градусах, достигая 53 HRC. После предварительного нагрева при 550° и 800° сталь H13 была закалена при 1030°, 1070° и 1100° соответственно. После выдержки производилось охлаждение маслом и отпуск на 600 градусов. Результаты показали, что характеристики термической усталости стали H13 при комнатной температуре и высокой температуре могут быть улучшены после повышения температуры закалки.
2.2.2 Процесс фракционной закалки
Для снижения напряжения закаленной конструкции сталь Н13 часто закаливают поэтапно, то есть сначала сталь закаливают в соляной ванне выше температуры Ms, а после выдерживания температуры закаленной жидкости в течение некоторого времени извлекают сталь. период времени, а затем охлаждают на воздухе. Фракционная закалка позволяет получить определенную скорость охлаждения при закалке, сохранить структуру сплава с высокой растворимостью твердого вещества в матрице и предотвратить чрезмерное выделение межкристаллитного карбида. Кроме того, снижается закалочное напряжение, вызванное несоответствием между холодной и горячей усадкой стали внутри и снаружи при охлаждении стали непосредственно до комнатной температуры, а внутренняя и внешняя поверхности заготовки могут одновременно подвергаться мартенситному превращению. время и уменьшить количество более низкого образования бейнита, уменьшить быструю усадку размера формы формы и предотвратить деформацию и растрескивание после закалки.
В настоящее время, кроме обычных печей с соляными ваннами, в процессе закалочного охлаждения широко используются и вакуумные печи. Закалка в вакуумной печи относится ко всему процессу закалки в вакуумной печи, к закалочной среде (такой как азот высокой чистоты) в вакуумную печь, путем управления скоростью потока и температурой газа для управления скоростью охлаждения, высокой тепловой эффективностью, как может достигать быстрого нагрева и охлаждения, но также может достигать медленного нагрева, чтобы уменьшить внутреннее напряжение заготовки, контроль температуры является строгим и точным. После закалки поверхность заготовки не имеет таких дефектов, как окисление, обезуглероживание и водородное охрупчивание. И степень автоматизации высока, и она широко используется.
Кроме того, проточные печи также используются для закалки и охлаждения в производстве. То есть тепло вырабатывается горючим газом в специальном оборудовании, а теплообмен и теплопередача ускоряются за счет непрерывного движения текучих частиц, таких как корундовый песок, кварцевый песок и песок карбида кремния, чтобы завершить процесс охлаждения. заготовка. Весь процесс контроля температуры печи, скорости нагрева, загрязнения окружающей среды невелик, в заготовке не будет происходить обезуглероживания, окисления и других явлений, может быть достигнута непрерывная закалка, закалка также может выполняться непосредственно с помощью синей формы.
Одноступенчатая закалка в соляной ванне, двухступенчатая закалка в солевой ванне, вакуумная фракционная закалка и закалка в кипящем слое проводились на штампах из стали Н13 больших, средних и малых размеров. Проанализированы твердость и структура тестовых блоков при различных способах закалки. Результаты испытаний показали, что: первая стадия охлаждения и время выдержки двухступенчатой закалки должны быть достаточно длительными, чтобы гарантировать, что поверхность формы и температура в центре являются однородными, и организационная трансформация не произойдет во время процесса постоянной температуры, поэтому первая Стадия охлаждения и время выдержки могут быть соответствующим образом увеличены, чтобы свести к минимуму объем Бейнса в стали, и рекомендуется, чтобы температура охлаждения на первой стадии для стали H13 составляла около 520 градусов C, а температура охлаждения на второй стадии составляла около 200 градусов C.
2.3 Закалка
После закалки внутри стали обычно возникает большое внутреннее напряжение, которое необходимо соответствующим образом отпустить. Закалка может максимально уменьшить внутреннее напряжение конструкции, сделать ее склонной к балансу и избежать большого изменения размера формы, вызванного последующим изменением конструкции; Он также может продолжать преобразовывать остаточный аустенит в стали в мартенситную структуру без снижения твердости, обеспечивая при этом ударную вязкость.
Процесс отпуска стали H13 обычно выбирает высокотемпературный отпуск 500 ~ 650 градусов. При этой температуре обычно происходит вторичная закалка стали Н13, и когда остаточный аустенит превращается в мартенсит, в отпущенном мартенсите выделяются мелкие частицы карбида, вызывая вторичную закалку, твердость заготовки повторно увеличивается до уровня закалки, а остаточное напряжение стали снижается.
Сталь H13 после ковки подвергалась формованию и отжигу при 860 градусах, закалке и выдержке при 1030 градусов в течение 30 минут после охлаждения в масле, а также отпуску и выдержке при 590 градусов в течение 2 часов после охлаждения в масле. Проанализированы типы карбидов в отпущенной стали Н13, проведены термодинамические расчеты, рассчитан размер и количество карбидов в различных деталях. Результаты показали, что: в отпущенной стали H13 карбид MC с высоким содержанием V, карбид M2C с высоким содержанием Mo (<200 nm) and Cr-rich M23C6 carbide (>200 нм) в основном осаждаются, из них первые два в основном осаждаются при 1/2R, а поверхность - в наименьшей степени.
Поскольку после однократного отпуска остаточный аустенит полностью не трансформировался, для дальнейшего улучшения характеристик материала часто проводят вторичный отпуск, а то и многократный отпуск, так что в ткани выделяются более мелкие дисперсные упрочняющие фазы до улучшить его общую производительность.
Другие методы термообработки
Азотирование и нитроцементация могут значительно улучшить усталостную прочность, износостойкость и коррозионную стойкость штамповой стали H13, а также обладают преимуществами быстрой скорости азотирования и хороших свойств слоя азотирования. Он широко используется в производстве и часто используется после завершения обработки формы.
После двухступенчатого предварительного нагрева плюс 1030-градусная закалка плюс 600-градусный отпуск для штамповой стали H13, а затем 580-градусная × 4,5 ч газонитридная науглероживание, масляное охлаждение, толщина нитридного науглероживающего слоя составляет около 0,20 мм, и твердость поверхности пресс-формы выше 900 HV. Науглероживание газовым азотом эквивалентно отпуску после закалки и обработки формы, а срок службы формы более чем в 2 раза превышает срок службы обычной термообработки.
сталь H13 закалена при 1050 градусах плюс 560 ~ 600 градусов дважды закалка, а затем проведено ионное азотирование при 540 ~ 570 градусов × 12 часов, толщина поверхностного проникающего слоя 0,24 мм, белый слой около 10 мкм, твердость около 67 HRC, износостойкость поверхности пресс-формы и срок службы были улучшены.
Высокие комплексные свойства стали Н13 могут быть получены ступенчатой подготовительной термической обработкой, ступенчатым охлаждением после закалки и многократным отпуском.
С быстрым развитием общества и постоянными инновациями научно-технического уровня производства спрос на улучшение характеристик стали H13 также растет. Как более эффективно использовать характеристики стали H13 и улучшить уровень ее термообработки для удовлетворения растущих потребностей, будет направлением дальнейших исследований ученых. В традиционном процессе будут более широко изучаться и изучаться более безопасные и эффективные, более высокий уровень автоматизации и меньшее загрязнение окружающей среды методами упрочнения термообработкой.
Провинция Сычуань liao Fundle Special Steel Trade Co., LTD и может предоставить вам различные марки стали, термообработки 1.2344.1.2343, 4140 и CrMoA4, 4130,1.7225 1.2767.1.2316, 12 l14, M2. М35, М42, Т1.