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H13工具鋼熱處理技術
目錄：技術支持(chi)點擊率：發布時間(jian)：2021-05-26 14:52:05
H13工具鋼經過熱處理后可獲得出色的性能，例如高強度，紅色硬度和高沖擊韌性。從分析H13鋼的化學成分開始，選擇高溫球 退火，淬火和回火 作了輔助說明，提供了工藝數據，并給出了從中獲得的五種生產實踐經驗。
H13鋼因其在高溫下具有良好的沖擊韌性，耐磨性，延展性，熱硬度以及應用壓鑄，鍛造模和擠壓模制造而在國際上被廣泛使用。本文介紹了H13鋼在鍛造變更后的熱處理工藝。
1，鋼的化學成分
H13鋼是美國國家標準ANSI鋼，等效于中國GB / T1299 4Cr5MoSiV1。H13鋼中的Cr，Mo，Si，V等合金元素[1]，如表1所示，除Si元素不形成碳化物外，Cr，Mo，V三個元素將與碳結合形成特殊的碳化物，這些特殊的碳化物會提高鋼的抗回火性。
化學成分表1 H13工具鋼。
Cr的影響：Cr與碳形成特殊的碳化物，碳化鉻作為奧氏體的固溶體可以增加過冷奧氏體的穩定性。當它溶解在回火馬氏體中有助于增強其促進二次硬化作用的能力時，更多的Cr主要目的是提高H13鋼的淬透性，高溫強度和高溫抗氧化性[2]。
Mo的影響：Mo是碳化物形成元素，在H13鋼中可以提高鋼的回火穩定性和耐磨性。
Si的影響：增加鋼的強度，硬度和抗回火性，同時削弱熱處理爐的氧化氣氛。
效果五：降低鋼的熱敏性，提高鋼的回火穩定性和二次硬化效果，分散的碳化釩顆粒可大大提高鋼的耐磨性。
2，熱處理工藝的選擇
2.1，臨界點
熱處理溫度，冷卻方式取決于鋼的臨界轉變點和等溫轉變圖。1）H13鋼的臨界點：Ac1,850?885℃，Ac3：910℃。2）冷卻轉變臨界點：Ar1,700℃；Ar3,820℃；女士，335℃。3）奧氏體化溫度：1010℃。
2.2，退火
為了使H13鋼鍛件消除應力，改善組織，細化晶粒，降低硬度，易于加工，需要進行退火處理。H13合金元素在緩慢加熱時變化較大，因此不能并且應與常規退火溫度球一起使用退火，使合金碳化物形成均勻的粒狀材料，從而得到細小的粒狀珠光體。高溫球的退火溫度應略高于鋼的Ac1臨界點的加熱溫度，保持在同一溫度下，有利于保留未溶解的碳化物顆粒，在冷卻過程中，這些點可成為核的粒狀結構，保證均勻細顆粒結構。
冷卻球退火中的Ar相變點應在等溫區進行處理，促使細粒珠光體的形成和碳化物細小顆粒的聚集有助于降低硬度，便于加工。
2.3，淬火
H13鋼具有良好的淬透性，對厚度小于150毫米的零件進行油淬以達到均勻的硬度。但是由于鋼中含有Mn，Si元素易于氧化和脫碳。在生產實踐中，建議的鹽浴，可控氣氛熱處理， 真空熱處理 也可用于防覆蓋或涂層脫碳保護。
選擇1030℃的淬火溫度可獲得54?55 HRC的硬度，1 040℃的晶粒開始長大。建議熱處理溫度范圍為1030?1040℃。當將Ac3預冷至20?30℃（950?980℃）以上時，也應特別注意，以減少應力集中，從而避免開裂。
2.4，回火
為了消除應力并提高H13的韌性，鍛件在高溫下必須回火。使用H13鋼的合金元素具有良好的抗回火和二次硬化效果，使用二次回火可以提高模具壽命。回火溫度為（580±20）℃，硬度為47?52 HRC。回火后組織為回火馬氏體和少量粒狀碳化物。
3.結論
熱處理后的H13鋼具有良好的紅色硬度，高溫韌性和抗熱疲勞性。為保證熱處理質量，生產中應注意以下幾點：
1）原材料檢查：需要進行宏觀缺陷檢查，以發現諸如爐渣，中心收縮，折疊，表面裂紋等缺陷。
2）鍛造后應緩慢鍛造或冷卻爐冷，并及時退火。
3）H13鋼易于氧化和脫碳，因此在軟點后應增加模具毛坯余量，以避免硬化。
4）模具返工后必須進行低溫退火，以免再次淬火開裂。
5）在熱處理作業期間，應嚴格按照使用說明書進行。
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以上內容來源于網絡
H13鋼因其在高溫下具有良好的沖擊韌性，耐磨性，延展性，熱硬度以及應用壓鑄，鍛造模和擠壓模制造而在國際上被廣泛使用。本文介紹了H13鋼在鍛造變更后的熱處理工藝。
1，鋼的化學成分
H13鋼是美國國家標準ANSI鋼，等效于中國GB / T1299 4Cr5MoSiV1。H13鋼中的Cr，Mo，Si，V等合金元素[1]，如表1所示，除Si元素不形成碳化物外，Cr，Mo，V三個元素將與碳結合形成特殊的碳化物，這些特殊的碳化物會提高鋼的抗回火性。
化學成分表1 H13工具鋼。
Cr的影響：Cr與碳形成特殊的碳化物，碳化鉻作為奧氏體的固溶體可以增加過冷奧氏體的穩定性。當它溶解在回火馬氏體中有助于增強其促進二次硬化作用的能力時，更多的Cr主要目的是提高H13鋼的淬透性，高溫強度和高溫抗氧化性[2]。
Mo的影響：Mo是碳化物形成元素，在H13鋼中可以提高鋼的回火穩定性和耐磨性。
Si的影響：增加鋼的強度，硬度和抗回火性，同時削弱熱處理爐的氧化氣氛。
效果五：降低鋼的熱敏性，提高鋼的回火穩定性和二次硬化效果，分散的碳化釩顆粒可大大提高鋼的耐磨性。
2，熱處理工藝的選擇
2.1，臨界點
熱處理溫度，冷卻方式取決于鋼的臨界轉變點和等溫轉變圖。1）H13鋼的臨界點：Ac1,850?885℃，Ac3：910℃。2）冷卻轉變臨界點：Ar1,700℃；Ar3,820℃；女士，335℃。3）奧氏體化溫度：1010℃。
2.2，退火
為了使H13鋼鍛件消除應力，改善組織，細化晶粒，降低硬度，易于加工，需要進行退火處理。H13合金元素在緩慢加熱時變化較大，因此不能并且應與常規退火溫度球一起使用退火，使合金碳化物形成均勻的粒狀材料，從而得到細小的粒狀珠光體。高溫球的退火溫度應略高于鋼的Ac1臨界點的加熱溫度，保持在同一溫度下，有利于保留未溶解的碳化物顆粒，在冷卻過程中，這些點可成為核的粒狀結構，保證均勻細顆粒結構。
冷卻球退火中的Ar相變點應在等溫區進行處理，促使細粒珠光體的形成和碳化物細小顆粒的聚集有助于降低硬度，便于加工。
2.3，淬火
H13鋼具有良好的淬透性，對厚度小于150毫米的零件進行油淬以達到均勻的硬度。但是由于鋼中含有Mn，Si元素易于氧化和脫碳。在生產實踐中，建議的鹽浴，可控氣氛熱處理， 真空熱處理 也可用于防覆蓋或涂層脫碳保護。
選擇1030℃的淬火溫度可獲得54?55 HRC的硬度，1 040℃的晶粒開始長大。建議熱處理溫度范圍為1030?1040℃。當將Ac3預冷至20?30℃（950?980℃）以上時，也應特別注意，以減少應力集中，從而避免開裂。
2.4，回火
為了消除應力并提高H13的韌性，鍛件在高溫下必須回火。使用H13鋼的合金元素具有良好的抗回火和二次硬化效果，使用二次回火可以提高模具壽命。回火溫度為（580±20）℃，硬度為47?52 HRC。回火后組織為回火馬氏體和少量粒狀碳化物。
3.結論
熱處理后的H13鋼具有良好的紅色硬度，高溫韌性和抗熱疲勞性。為保證熱處理質量，生產中應注意以下幾點：
1）原材料檢查：需要進行宏觀缺陷檢查，以發現諸如爐渣，中心收縮，折疊，表面裂紋等缺陷。
2）鍛造后應緩慢鍛造或冷卻爐冷，并及時退火。
3）H13鋼易于氧化和脫碳，因此在軟點后應增加模具毛坯余量，以避免硬化。
4）模具返工后必須進行低溫退火，以免再次淬火開裂。
5）在熱處理作業期間，應嚴格按照使用說明書進行。
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