H13鋼為美國鋼號(hào),與我國的4Cr5MoSiV1化學(xué)成分基本相同,屬鉻系熱鍛模具鋼,具有高的強(qiáng)韌性、熱疲勞性和抗熱龜裂性,還有良好的抗氧化性和熱穩(wěn)定性。同時(shí),由于含Cr較高,因而有良好的淬透性,且加入了1.2%~1.5%的Mo,淬透性更高,故尺寸較大的模具淬火時(shí)也可以達(dá)到表面和心部較統(tǒng)一的硬度。硅和礬的加入又大大提高了其抗熱疲勞性能、抗高溫氧化性能和二次硬化效果,增加了熱穩(wěn)定性。
某H13鋼熱鍛模具的截面厚度120mm。實(shí)際工作溫度為300℃左右,最高瞬時(shí)溫度達(dá)500℃,需要良好的高溫強(qiáng)度和耐磨性,因此對(duì)模具耐蝕性、熱疲勞強(qiáng)度、耐急冷急熱以及沖擊韌度等性能提出了更高的要求。根據(jù)模具多以熱疲勞發(fā)生龜裂損傷和熱磨損的失效形式及H13鋼韌性較好的特點(diǎn)考慮,且因?yàn)槟>呓Y(jié)構(gòu)簡單,所以規(guī)定最終熱處理硬度為48~50HRC,以保證高溫下良好的綜合性能。
H13熱鍛模具鋼經(jīng)1030℃真空淬火+580℃回火后,硬度為48~50HRC,組織為回火馬氏體+極少量殘余奧氏體+少量細(xì)小均勻的球狀碳化物,具有較高的硬度和熱疲勞性能,可以有效滿足自動(dòng)生產(chǎn)線快速鍛造對(duì)模具的要求。H13熱鍛模具鋼通過表面離子滲氮可有效增強(qiáng)表面抗氧化性、熱疲勞性和表面硬度等,顯著提高其綜合性能,延長了模具的使用壽命。(榕霖)