壓鑄模具鋼H13的強(qiáng)韌化熱處理方法
具體步驟如下:
1)將鋼料放入電阻爐中,850-870℃,60-90s/每毫米鋼材;
2)1090-1110℃,70-90s/每毫米鋼材,油冷或空冷到室溫
3)然后將鋼料再次放入電阻爐中,700-720℃,90min,空冷到室溫;
4)將鋼料放入鹽浴爐中,升溫到940-960℃,60-90s/每毫米鋼材;
5)將鋼料取出迅速放入溫度為730-750℃的鹽浴爐中,60-90s/每毫米鋼材,然后將鋼料取出迅速放入940-960℃的鹽浴爐中,60-90s/每毫米鋼材;
6)重復(fù)進(jìn)行步驟(5)3-5次后,空冷到室溫;
7)將鋼料放入回火爐中,600℃保溫90min,空冷至室溫;
8)將鋼料再次放入回火爐中,580℃,90min,空冷至室溫即得到成品,優(yōu)點(diǎn)是晶粒明顯細(xì)化,微觀組織均勻,大尺寸碳化物減少,帶狀組織減輕。
鹽浴爐加熱介質(zhì)為100%NaCl。
現(xiàn)有技術(shù)
熱作模具鋼H13具有優(yōu)良的淬透性、淬硬性和良好的室溫和高溫性能,被廣泛應(yīng)用于熱疲勞抗拉強(qiáng)度高、韌性好、溫度<700℃條件下工作的模具。
目前,傳統(tǒng)的壓鑄模具鋼H13熱處理工藝為:隨爐升溫到850-870℃退火,保溫一段時(shí)間后爐冷至500℃,空冷;再次加熱到550-600℃保溫一段時(shí)間,繼續(xù)加熱到800-850℃保溫一段時(shí)間,繼續(xù)加熱到1030-1050℃保溫一段時(shí)間,油冷或空冷,600℃回火處理,然后580℃回火處理,如果存在特殊需要還要進(jìn)行第三次回火處理,經(jīng)上述熱處理工藝處理的H13,其性能基本滿足常用模具的使用要求,但是針對(duì)大型、精密、復(fù)雜、需長期在高溫條件下服役的熱作模具鋼來說,上述熱處理工藝已經(jīng)不能滿足其使用要求,其碳化物及帶狀組織偏析嚴(yán)重,降低了壓鑄模具鋼H13的強(qiáng)韌性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)在傳統(tǒng)的退火工藝后進(jìn)行1090-1110℃高溫處理,隨后進(jìn)行700-720℃保溫處理,使得鋼材中碳化物溶解的合金元素均勻化,且碳化物在基體上彌散析出,減少大尺寸碳化物的出現(xiàn),帶狀組織得到減輕;
(2)在相變點(diǎn)附近采取鹽浴爐循環(huán)反復(fù)進(jìn)行保溫處理,使得前次處理過程中晶粒在未形核的部位形核,已形核的晶粒得到進(jìn)一步細(xì)化,微觀組織均勻;
(3)在強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那闆r下,塑性有較大提高,各種性能指標(biāo)(ψ、δ、αK、KIC等)均有不同程度的提高。
傳統(tǒng)熱處理工藝與強(qiáng)韌化工藝處理后的力學(xué)性能
從表中的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出,通過本技術(shù)處理的壓鑄模具鋼H13與傳統(tǒng)熱處理工藝相比,抗拉強(qiáng)度σb平均提高了5.76%,斷面收縮率σs平均提高了6.45%,延伸率ψ平均提高了17.57%,延伸率δ平均提高了19.87%,沖擊韌性αK平均提高了33.48%,斷裂韌性KIC平均提高了21.93%,各項(xiàng)性能指標(biāo)均有較大幅度的提高,說明通過本技術(shù)處理的壓鑄模具鋼H13的強(qiáng)韌性得到極大的加強(qiáng)。
通過金華洲推薦的這套熱處理技術(shù)處理的壓鑄模具鋼H13晶粒明顯細(xì)化,微觀組織均勻,大尺寸碳化物減少,帶狀組織減輕。
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