H13熱作模具鋼失效分析及熱處理工藝.doc

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1、H13熱作模具鋼失效分析及熱處理工藝H13鋼（4Cr5MoSiV1）是國際上廣泛應(yīng)用的一種空冷硬化型熱作模具鋼。H13鋼具有較高的韌性和耐冷熱疲勞性能，不容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋：而且抗粘結(jié)力強(qiáng)，與熔融金屬相互作用小，因此廣泛應(yīng)用于熱鐓鍛、熱擠壓和壓鑄模具的制造。失效分析：由于模具使用廠家的不合理技術(shù)要求，往往會(huì)造成H13模具早期斷裂失效。常見的造成模具早期失效的H13熱作模具鋼不合理技術(shù)要求有：“表面硬度低芯部硬度高；硬度要求過高；表面硬度高芯部硬度低等。由化學(xué)成分分析表明絕大多數(shù)批次H13鋼化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)，僅少數(shù)批次的合金元素含量不足。在生

2、產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些鋼廠生產(chǎn)的H13化學(xué)成分偏析嚴(yán)重，模具廠家又未進(jìn)行合理的鍛造和球化退火，經(jīng)常造成H13鋼在熱處理過程中或安裝使用時(shí)斷裂。（1）硬度偏高造成模具早期斷裂（2）模具表層硬度太低，產(chǎn)生模具早期龜裂失效（3）模具表面硬度高，基體硬度低，產(chǎn)生早期龜裂失效熱處理：H13鋼的臨界點(diǎn)：Ac1為853℃；Ac3為912℃；Ms為310℃鍛造：先緩慢加熱到750℃，在快速加熱到1120-1150℃的鍛造溫度，減少氧化和脫碳；始鍛溫度為1080-1120℃，始鍛溫度≥850℃，鍛后緩冷，并及時(shí)退火。另外要求鍛造比大于4.退火：H13退火用TT

3、T曲線位于淬火用TTT曲線的左側(cè)，過冷奧氏體的穩(wěn)定性降低，有利于退火軟化處理。等溫退火加熱到800℃，保溫2h，降溫至750℃等溫2-4h，爐冷到500℃出爐空冷，硬度為192-229HBS，鍛后必須立即進(jìn)行球化退火。淬火和回火：淬火前二次預(yù)熱，1040±10℃淬火，540±10℃回火,獲得回火馬氏體加碳化物組織,硬度HRC46～50,可滿足熱作模具鋼的性能要求。通過改進(jìn)H13鋼的冶煉方法和合理的鍛造工藝來保證模具用材的要求,適宜的熱處理工藝確保H13鋼具有良好的綜合力學(xué)性能,正確的使用操作方法更有利于提高其使用壽命。冶煉、鍛造、熱處理、使

4、用等重要環(huán)節(jié)相互結(jié)合,可以有效提高H13鋼在壓鑄模上的使用壽命。