H13, порівняння національного бренду виглядає наступним чином.
1.китай:4Cr5MoSiV1,
2.Америка:h13
3.Японська:skd11.
хімічний 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 Менше або дорівнює 0,030 .
Традиційний процес термічної обробки сталі H13.
Структура сталі H13 після кування смугаста і зазвичай містить грубий первинний карбід, і в структурі деталей після кування є велика внутрішня напруга, що негативно впливає на подальшу обробку штампу, службу та термін служби. Щоб покращити мікроструктуру та комплексні властивості сталі H13, слід провести належну термічну обробку після кування, щоб покращити комплексні властивості матриці.
Традиційний процес термічної обробки сталі H13 в основному включає попередню термічну обробку, загартування та відпуск
Підготовчий процес термічної обробки сталі H13 в основному відпал або нормалізація, з одним попереднім нагріванням і багаторазовим попереднім нагріванням. Процес підготовчої термічної обробки та час попереднього нагрівання в основному залежать від розміру сталі та складності прес-форми, наприклад, відпал для зняття напруги плюс відпал із вузликами, нормалізація та відпал із вузлами, двостадійний відпал із вузлами тощо. Основна мета: ( 1) покращити стрічкову структуру сталі після кування, усунути сітчастий карбід та підготувати організацію до структури шароподібного утворення та подальшої термічної обробки; ② Уникайте вищої швидкості нагрівання, яка спричиняє надто велику різницю температур між внутрішньою та зовнішньою поверхнями сталі, що призводить до більшого внутрішнього напруження, яке спричиняє серйозну деформацію або призводить до подальших гартівних тріщин.
Вміст вуглецю в сталі H13 становить 0.35% ~ 0.45%, містить близько 8% легуючих елементів, що призводить до зсуву евтектоїдної точки сплаву вліво, належить до заевтектоїдної сталі. Перед загартуванням, щоб усунути сітчастий карбід, заевтектоїдну сталь часто піддають сфероїдному відпалу поблизу температури Ас1 або неповному відпалу між температурами Ас1 і Ас3. Температура відпалу попередньої термічної обробки сталі H13 зазвичай вибирається 600 ~ 650 градусів, температура сфероїдного відпалу 800 ~ 850 градусів. Нижча температура попереднього нагріву на першому етапі може ефективно усунути напругу, спричинену ранньою обробкою заготовки, запобігти серйозній деформації заготовки, спричиненій наступним нагріванням, а потім викликати розтріскування; Це також може прискорити швидкість нагрівання рекристалізації заготовки зі зміною фази, скоротити час для однорідності внутрішньої та зовнішньої температури товстої великої заготовки та зробити розподіл зерен аустеніту більш рівномірним і тонким на великій ділянці, таким чином покращуючи загальна посттермічна продуктивність. Однак занадто висока температура може призвести до зростання зерна або сфероїдизації карбідної агломерації під час наступного відпустки, таким чином підвищуючи крихкість заготовки. На другому етапі вища температура попереднього нагрівання може осадити велику кількість карбідів і сфероїдизувати в секціях, і ступінь дисперсії дрібних карбідів є вищим у цьому процесі, і можна уникнути термічної напруги та зростання зерен, спричинених занадто високою температурою.
Результати «кування плюс нормалізація плюс сфероїдизуючий відпал» і «ковка плюс сфероїдизуючий відпал» сталі H13 показують, що нормалізуючий і сфероїдизуючий відпал після кування може покращити морфологію та розподіл карбідних опадів в аустеніті, а потім вплинути на механічні властивості.
Після звичайного відпалу (840 ~ 890) градусів × (2 ~ 4) h та ізотермічного сфероїдизаційного відпалу (840 ~ 890) градусів × (2 ~ 4) h, сталеві поковки H13 охолоджуються до 710 ~ 740 градусів протягом 3 ~ 4 годин, а потім охолоджують до 500 градусів для повітряного охолодження, а потім тестовий блок двічі гартують і відпускають. Результати показують, що: після ізотермічного сфероїдизаційного відпалу можна отримати сферичний перліт і структуру диспергованого зернистого карбіду всередині сталі H13, а повторний нагрів після сфероїдизаційного відпалу також може покращити ступінь дисперсії карбіду, створюючи ядро для трансформації мікроструктури після гасіння.
2.2 Загартування
2.2.1 Традиційний процес гартування
Завдяки твердому розчину різних легуючих елементів загартована структура містить велику кількість загартованого мартенситу та залишкового аустеніту, що може значно підвищити міцність і зносостійкість сталі H13, тому сталь H13 зазвичай потребує гарту. Час витримки розчину зазвичай визначається розміром сталі H13 і складністю прес-форми, зазвичай 0.25 ~ 0.45 хв/мм. Температура розчину зазвичай становить 1000-1100 градусів, що в основному визначається температурою плавлення внутрішньої фази матриці. Дослідження показали, що коли температура перевищує 1100 градусів, вища температура забезпечує достатню енергію активації росту для тканини, і зерна аустеніту будуть явно грубими та навіть перегорають. Температура гасіння зазвичай вибирається від 1000 до 1080 градусів. Коли температура гасіння висока, вміст вуглецю та легуючих елементів у мартенситі збільшується, насичені атоми вуглецю розчиняються в мартенситі в інтерстиціальній формі, що призводить до сильного спотворення решітки, що призводить до збільшення енергії спотворення, атомів вуглецю та заплутування дислокацій, що відіграє значну роль у зміцненні твердого розчину мартенситу, а твердість вище після гарту. Крім того, коли температура загартування вища, вміст залишкового аустеніту в загартованій структурі збільшується, і залишковий аустеніт розподіляється між рейковим мартенситом, щоб запобігти поширенню тріщин і підвищити ударну в'язкість. Таким чином, щоб отримати більш високу червону твердість після нагрівання, температура загартування зазвичай вибирається як верхня гранична температура; Щоб отримати кращу в'язкість, під час загартування використовується нижня гранична температура.
Сталь H13 попередньо нагрівали при 650 градусах і 850 градусах протягом 30 хвилин і витримували аустеніт при 1020 ~ 1080 градусах протягом 5 ~ 7 хвилин, а потім загартовували в маслі. Результати показали, що твердість сталі H13 спочатку збільшилася, а потім зменшилася зі збільшенням температури загартування, і твердість досягла найвищого рівня при 1050 градусах, досягнувши 53 HRC. Після попереднього нагрівання при 550 градусах і 800 градусах сталь H13 була загартована при 1030 градусах, 1070 градусах і 1100 градусах відповідно. Після витримки було проведено охолодження масла та відпуск при 600 градусах. Результати показали, що показники термічної втоми сталі H13 при кімнатній температурі та високій температурі можуть бути покращені після підвищення температури загартування.
2.2.2 Процес дробового гартування
Щоб зменшити напругу загартованої структури, сталь H13 часто гартують поетапно, тобто сталь спочатку гартують у соляній ванні вище температури Ms, а сталь видаляють після підтримки температури гартованої рідини протягом певного часу. період часу, а потім охолоджують на повітрі. Фракційне гартування може отримати певну швидкість охолодження гарту, зберегти структуру сплаву з високою твердою розчинністю в матриці та запобігти надмірному випаданню міжкристалічного карбіду. Крім того, це зменшує напругу загартування, спричинену невідповідністю між холодною та гарячою усадкою сталі всередині та зовні, коли сталь охолоджується безпосередньо до кімнатної температури, а внутрішня та зовнішня поверхні заготовки можуть піддаватися мартенситному перетворенню одночасно час і зменшити кількість нижнього утворення бейніту, зменшити швидку усадку розміру форми форми та запобігти деформації та розтріскування після загартування.
В даний час, крім звичайних печей з соляною ванною, в процесі гартування охолодженням широко використовуються також вакуумні печі. Загартування у вакуумній печі стосується всього процесу гартування у вакуумній печі, середовища для гартування (наприклад, азоту високої чистоти) у вакуумну піч, контролюючи швидкість потоку та температуру газу для контролю швидкості охолодження, високої термічної ефективності, обох можна досягти швидкого нагрівання та охолодження, але також можна досягти повільного нагрівання, щоб зменшити внутрішнє напруження заготовки, контроль температури є суворим і точним. Після загартування поверхня заготовки не має таких дефектів, як окислення, зневуглецювання та воднева крихкість. І ступінь автоматизації висока, і широко використовується.
Крім того, для гартування та охолодження у виробництві також використовуються печі з потоком частинок. Тобто, тепло виробляється горючим газом у спеціальному обладнанні, а теплообмін і теплопередача прискорюються безперервним рухом потокових частинок, таких як корундовий пісок, кварцовий пісок і пісок карбіду кремнію, щоб завершити процес охолодження заготовка. Весь процес контролю температури печі, швидкості нагрівання, забруднення навколишнього середовища є невеликим, заготовка не відбуватиметься декарбонізації, окислення та інших явищ, можна досягти безперервного гартування, гартування також можна безпосередньо проводити обробкою синьою формою.
Одностадійне гарт у соляній ванні, двостадійне гарт у соляній ванні, вакуумне фракційне гартування та гарт у киплячому шарі проводили на сталевих штампах Н13 великих, середніх та малих розмірів. Проаналізовано твердість і структуру пробних блоків за різних методів гартування. Результати випробувань показали, що: Перший етап охолодження та час витримки подвійного загартування має бути достатньо довгим, щоб гарантувати, що поверхня форми та центральна температура є рівномірними, а організаційна трансформація не відбудеться під час процесу постійної температури, тому перший Стадію охолодження та час витримки можна відповідно збільшити, щоб мінімізувати об’єм Бейнса в сталі, і рекомендовано, щоб температура охолодження першої стадії сталі H13 становила приблизно 520 градусів C, а температура охолодження другої стадії – приблизно 200 градусів C.
2.3 Загартування
Після загартування всередині сталі, як правило, виникає велике внутрішнє напруження, яке потрібно відповідним чином загартувати. Загартування може максимально зменшити внутрішню напругу конструкції, змусити її мати тенденцію до збалансування та уникнути великої зміни розміру форми, спричиненої подальшою зміною структури; Він також може продовжувати перетворювати залишковий аустеніт у сталі в мартенситну структуру, не знижуючи твердості, забезпечуючи міцність.
Процес гартування сталі H13 зазвичай вибирає високу температуру гарту 500 ~ 650 градусів. При цій температурі зазвичай відбувається вторинне зміцнення сталі H13, і коли залишковий аустеніт перетворюється на мартенсит, дрібні частинки карбіду осідають у відпущеному мартенситі для отримання вторинного зміцнення, твердість заготовки знову підвищується до рівня загартування, і залишкова напруга сталі зменшується.
Сталь H13 після кування була шарована та відпалена при 860 градусах, загартована та витримана при 1030 градусах протягом 30 хвилин після охолодження маслом, відпущена та витримана при 590 градусах протягом 2 годин після охолодження маслом. Було проаналізовано типи карбідів у загартованій сталі H13 та проведено термодинамічні розрахунки, а також розраховано розмір та кількість карбідів у різних частинах. Результати показали, що: у загартованій сталі H13, карбіді MC, багатому V, карбіді M2C, багатому Mo (<200 nm) and Cr-rich M23C6 carbide (>200 нм) в основному осідають, з яких перші два в основному осідають при 1/2R, а на поверхні - найменше.
Оскільки залишковий аустеніт не був повністю перетворений після одноразового відпуску, для подальшого покращення характеристик матеріалу часто проводять вторинний відпуск або навіть багаторазовий відпуск, так що більше дрібних дисперсних фаз зміцнення є осадами в тканині для покращити його загальну продуктивність.
Інші способи термічної обробки
Обробка азотуванням і нітроцементація може значно підвищити міцність на втому, зносостійкість і корозійну стійкість сталі Н13, а також мати переваги високої швидкості азотування та хороших властивостей шару азотування. Він широко використовується у виробництві і часто використовується після завершення обробки форми.
Після подвійного попереднього нагріву плюс 10загартування на 30 градусів плюс відпустка на 600 градусів для штампованої сталі H13, а потім науглерожування газовим нітридом 580 градусів × 4,5 години, охолодження масла, товщина шару науглерожування нітриду становить приблизно 0,20 мм, і твердість поверхні форми вище 900 HV. Цементація газовим азотом еквівалентна відпуску після загартування та обробки форми, а термін служби форми більш ніж у 2 рази перевищує термін служби традиційної термічної обробки.
загартована сталь H13 при 1050 градусах плюс 560 ~ 600 градусів двічі відпустка, а потім проведено 540 ~ 570 градусів × 12 годин іонного азотування, товщина поверхневого проникаючого шару 0,24 мм, білий шар приблизно 10 мкм, твердість близько 67 HRC, зносостійкість поверхні форми та термін служби були покращені.
Високі комплексні властивості сталі Н13 можна отримати шляхом стадійної термообробки, стадійного охолодження після гарту та багаторазового відпустки.
Зі швидким розвитком суспільства та безперервними інноваціями науково-технологічного рівня виробництва попит на покращення характеристик сталі H13 також зростає. Напрямок продовження досліджень вчених буде тим, як підвищити продуктивність сталі H13 і підвищити рівень її термічної обробки для задоволення зростаючих потреб. У традиційному процесі, більш безпечні та ефективні, вищий рівень автоматизації та менше забруднення навколишнього середовища методів зміцнення термічної обробки будуть більш широко стурбовані та досліджені.
Провінція Сичуань liao fondle special steel trade co., LTD і може надати вам різні марки сталі, термообробка 1.2344.1.2343, 4140 і CrMoA4, 4130,1.7225 1.2767.1.2316, 12 l14, M2. М35, М42, Т1.