模具钢H13渗氮后的硬度是多少?会达到1200HV以上吗?
H13是目前广泛使用的一种空冷淬火模具钢。“八五”期间,我国重点提升钢种。H13钢韧性高,耐冷热疲劳,不易产生热疲劳裂纹,抗粘附性强,与熔融金属相互作用小。广泛用于制造热镦、热挤压和压铸模具,特别适用于压铸模具。其生产的压铸件外观质量好,使用寿命长。同时,该钢具有较高的热强,是一种质优价廉、韧性兼而有之的钢材,尤其受到压铸模具生产厂家的欢迎。
作为压铸模具,影响其寿命的主要因素有:模具经受热循环时会发生热疲劳(即开裂);压铸过程中,熔融金属注入型腔模具中,高温金属冲刷和直接接触的模具零件会发生冲蚀和腐蚀。因此,提高模具的热疲劳性能和耐腐蚀性能是提高H13钢压铸模具寿命的有效途径。
由于渗氮可以提高模具的热疲劳和耐腐蚀性能,因此对H13钢压铸模具进行了调质预处理,然后研究了渗氮的复合热处理。发现新工艺能明显提高H13钢压铸模的表面硬度、耐磨性、抗热疲劳性和耐腐蚀性,模具使用寿命比威通热处理提高1倍。
2模具材料和预热处理
(1)压铸模具材料为AISI-H13,模具外形尺寸为ф250 * 120mm,要求基体硬度为46 ~ 48 HRC,其化学成分和临界温度见表1。
表1 H13:化学成分和临界温度(℃)ASTMA681-94。
钢种化学成分的临界温度(%)是新的(℃)
csimncrmovpsac 1ac 3 ar 1ar 3 ms
h 130.32-0.450 . 80-1.200 . 20-0.504 . 75-5.21.10-1.750 . 80-1.20≤0.03≤0.03850 910700820335
(2)预处理工艺。
H13钢的预处理在高温盐浴炉中进行。为了降低H13钢压铸模的热应力,促进奥氏体均匀化,在达到奥氏体化温度前应分阶段进行预热。因此,在进入盐浴炉之前,应采用550℃±40min和850℃±40min两级预热,最佳盐加热温度为65438±0030℃。
3 H13钢压铸模的渗氮和碳氮共渗热处理。
H13钢压铸模选用氮碳* *浸渗是因为该工艺在低温范围(500-600℃)进行,α铁中碳原子的固相深度低于氮原子。由于氮原子和碳原子的相互促进,氮碳* *浸润速度大大提高。考虑到氮碳共渗不会影响H13钢压铸模的基体硬度,氮碳共渗温度应低于回火温度。
3.1设备
H13钢压铸模的氮碳共渗可在75kW气体氮化炉中进行。
3.2氮碳共渗工艺。
H13钢压铸模的氮碳共渗热处理是在常规气体氮碳共渗热处理生产中进行的。在氮碳共渗之前,进行最终精加工(磨削、电火花加工等)。)必须在经过初步热处理的H13钢的压铸模具上进行。装炉前要用汽油或酒精脱脂。清洁后,工作表面不应有铁锈或污垢。
H13钢压铸模的氮碳共渗介质为氨+乙醇,工艺为580℃×4.5h..
3.3氮碳共渗后的组织和性能
(1)渗透层结构。
H13钢氮碳共渗后的显微组织依次为Fe2N、Fe3N、Fe4N和C、Mo、V等合金氮化物。
(2)渗氮层厚度和表面硬度。
H13试样经氮碳共渗后,厚度约为0.20毫米,表面硬度>:900HV .耐磨性高,与调质试样和高频淬火试样相比,磨损失重可降低1-2个数量级或提高一倍。
(3)耐疲劳性。
氮碳共渗后,由于表面处于压应力状态,γ′等弥散析出物阻碍位错滑移,氮碳共渗的疲劳极限比渗碳和高频淬火高25%-35%。
从H13钢压铸模的淬火、回火和氮碳共渗结果可以得出以下结论:
(1)H13钢压铸模淬火回火,再进行氮碳共渗,可获得较高的表面硬度、耐磨性、耐疲劳性和耐腐蚀性。同时气体氮碳共渗相当于模具淬火加工后的第一次回火,模具变形小。
(2)渗氮气体氮碳共渗具有生产周期短、温度低、设备简单、操作方便的特点。
(3)生产实践表明,H13钢压铸模经调质处理后,使用寿命是常规热处理的两倍以上。
(4)4)h 13钢压铸碳较好的热处理工艺为:1030℃淬火,600℃回火,先修模,再580℃+4.5h氮碳共渗,渗氮后油冷。
参考数据
天涯社区。天涯社区[引用时间2018-4-11]