H13钢材料的性能

H13 钢材料的性能H13 钢系美国 AISI/SAE 标准钢材牌号，属热作模具钢，其化学成分见表1.表 1 H13 钢的化学成分:C0.35 Si091。Mn 0。0. 4 Cr5.00 Mol。 50 W1.50 VO。40 Co H13相当于国产4Cr5MoSiV1钢，根据碳化物形成元素进行分类，H13钢 属于铬钼类钢。由于其具有高的抗冲击能力和高淬透性，可满足锤锻中的大模块 所需在重要的H类钢H11、H12、H13中，后者含钒1%,由于性能全面，得到广 泛应用。在模具水冷条件下，具有低温所必需的抗冲击能力。1、H13钢相对地具有较低的合金量与碳量，易于锻造，特别由于钼具有高 淬透性，通常利用其有空气淬火的能力，但是热处理时最好采用一些表面防护措 施，否则由于增碳或脱碳会增加热裂的倾向。若让其产生珠光体转变则可使其十 分软化，硬度约为HRC2 0,由于碳含量低，Ms温度可高达270C312C。贝氏 体转变的最少开始时间很短，约为4min左右.H13钢的等温转变曲线表明，先有 共析碳化物沿晶界析出。2、H13钢的锻造及热处理轧制的H13钢中有组织方向性，使用过程中易 产生掉块、裂纹等早期失效现象，需通过锻造消除各向异性,锻后应退火,去除锻 造应力，降低硬度，提高切削加工性能，改善组织，细化晶粒,为最终热处理做 好准备。H13钢的锻造温度取1100C1160C为宜。锻造过程中应注意：(1) 保证加热均匀，烧透,不允许过热、过烧，以免出现锻造裂纹；(2) 开锤先锤快打,酌情加重，随后再轻打,避免连续重打，严禁冷锤；(3) 锻造比不应小于 3；(4)锻后缓冷，可随炉或灰冷，并及时退火,以防止 产生过大的内应力。这种内应力即使当时不造成毛坯的变形开裂,线切割加工后 也会释放出来,影响线切割加工精度，粗加工后，应增加磁力探伤工序，以防止 锻造产生的裂纹、夹杂或疏松.H13钢的淬火、回火硬度为HRC3853。为使其 保持在最低应力状态，精度要求高的模具应进行二次回火.H13钢的热处理规范 见表 2。表2 H13钢的热处理规范表：退火温度C840900退火后硬度 HBS192229退火温度C9901040 淬火介质空气冷处理C 回火温 度C 540650 硬度 HRC38533、H13模具的修复及加工中应注意事项堆焊是目前国内外广泛用来修复模 具的方法。实践证明：H13钢模具的堆焊修复采用高铬钨热锻磨焊条堆337可 获得理想的效果。焊条的化学成分如表3所示.焊接前先将工件随炉加热至300 C , 保温至工件内外温度一致(时间与工件大小有关) ，然后出炉进行堆焊，焊接后 立即进炉(300C)保温2h,然后随炉冷却至150C后出炉空冷。H13钢模具在加工中应注意事项：(1) 在模具淬火中将螺纹孔用石棉泥堵死，模芯部工作带处用石棉保护好； 加热过程中，一般不允许打开炉门，以免影响炉内温度的均匀性，减少氧化脱碳 淬火后应及时回火.(2) 严格控制热处理工艺参数,不同的热处理工艺对模具变形影响较大，因此 在制定工艺时应谨慎。(3) 由于热处理后硬度较高，对有孔、槽等表面的加工，在热前应加工工 艺槽让开(非型腔表面)。(4) 车端面时采用从内到外的方式可获得较低的表面粗糙度.(5) 堆焊修复时 , 应注意模具的预热和保温。