h13模具鋼多少一公斤6_鋼材成分
H13屬于熱作模具鋼,是在碳工鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素而形成的鋼種,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T1299-2014。
牌號(hào)4Cr5MoSiV1
數(shù)字代號(hào)T23353
布氏硬度HBW10/3000(≤229))
統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)T23353;牌號(hào)4Cr5MoSiV1。在中溫(600°)下的綜合性能好,淬透性高(在空氣中即能淬硬),熱處理變形率較低,其性能及使用壽命高于3Cr2W8V??捎糜谀e戝N鍛模、鋁合金壓鑄h13模具鋼多少一公斤6模、熱擠壓模具、高速精鍛模具及鍛造壓力機(jī)模具等h13模具鋼多少一公斤6。
折疊力學(xué)性能硬度:退火,HB,淬火,≥50HRC
折疊編輯本段主要特性H13鋼是使用廣泛和具代表性的熱作模具鋼種,它的主要特性是:
(1)具有高的淬透性和高的韌性;
(2)優(yōu)良的抗熱裂能力,在工作場(chǎng)合可予以水冷;
(3)具有中等耐磨損能力,還可以采用滲碳或滲氮工藝來(lái)提高其表面硬度,但要略為降低抗熱裂能力;
(4)因其含碳量較低,回火中二次硬化能力較差;
(5)在較高溫度下具有抗軟化能力,但使用溫度高于540℃(1000℉)硬度出現(xiàn)迅速下降(即能耐的工作溫度為540℃);
(6)熱處理的變形小;
(7)中等和高的切削加工性;
(8)中等抗脫碳能力。
更為令人注意的是,它還可用于制作航空工業(yè)上的重要構(gòu)件。
用途和9CRWMN模具鋼基本相同,但因其釩含量高一些,故中溫(600度)性能比4Cr5MoSiV鋼要好,是熱作模具鋼中用途很廣泛的一種代表性鋼號(hào)。
H13模具鋼用于制造沖擊載荷大的鍛模,熱擠壓模,精鍛模;鋁、銅及其合金壓鑄模。
CSiMnCrMoVPS
0.320.450.801.200.200.504.755.501.101.750.801.20≤0.03≤0.03
淬火:790度+-15度預(yù)熱,1000度(鹽浴)或1010度(爐控氣氛)+-6度加熱,保溫515min空冷,550度+-6度回火;退火、熱加工;
H13鋼是C-Cr-Mo-Si-V型鋼,在世界上的應(yīng)用極其普遍,同時(shí)各國(guó)許多學(xué)者對(duì)它進(jìn)行了廣泛的研究,并在探究化學(xué)成分的改進(jìn)。鋼的應(yīng)用廣泛和具有優(yōu)良的特性,主要由鋼的化學(xué)成分決定的。當(dāng)然鋼中雜質(zhì)元素降低,有資料表明,當(dāng)Rm在1550MPa時(shí),材料含硫量由0.005%降到0.003%,會(huì)使沖擊韌度提高約13J。NADCA207-2003標(biāo)準(zhǔn)就規(guī)定:優(yōu)級(jí)(premium)H13鋼含硫量小于0.005%,而超級(jí)(superior)的應(yīng)小于0.003%S和0.015%P。下面對(duì)H13鋼的成分加以分析。碳:美國(guó)AISIH13,UNST20813,ASTM(新版)的H13和FED-T-570的H13鋼的含碳量都規(guī)定為(0.320.45)%,是所有H13鋼中含碳量范圍寬的。德國(guó)X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量為(0.370.43)%,含碳量范圍較窄,德國(guó)DIN17350中還有X38CrMoV5-1的含碳量為(0.360.42)%。日本SKD61的含碳量為(0.320.42)%。我國(guó)GB/T1299和YB/T094中4Cr5MoSiV1和SM4Cr5MoSiV1的含碳量為(0.320.42)%和(0.320.45)%,分別與SKD61和AISIH13相同。特別要指出的是:北美壓鑄協(xié)會(huì)NADCA207-90、207-97和207-2003標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)H13鋼的含碳量都規(guī)定為(0.370.42)%。
鋼中含碳量決定淬火鋼的基體硬度,按鋼中含碳量與淬火鋼硬度的關(guān)系曲線可以知道,H13鋼的淬火硬度在55HRC左右。對(duì)工具鋼而言,鋼中的碳一部分進(jìn)入鋼的基體中引起固溶強(qiáng)化。另外一部分碳將和合金元素中的碳化物形成元素結(jié)合成合金碳化物。對(duì)熱作模具鋼,這種合金碳化物除少量殘留的以外,還要求它在回火過(guò)程中在淬火馬氏體基體上彌散析出產(chǎn)生兩次硬化現(xiàn)象。從而由均勻分布的殘留合金碳化合物和回火馬氏體的組織來(lái)決定熱作模具鋼的性能。由此可見(jiàn),鋼中的含C量不能太低。
含0.5%Cr的H13鋼應(yīng)具有高的韌度,故其含C量應(yīng)保持在形成少量合金C化物的水平上。Woodyatt和Krauss指出在870℃的Fe-Cr-C三元相圖上,H13鋼的位置在奧氏體A和(A+M3C+M7C3)三相區(qū)的交界位置處較好。相應(yīng)的含C量約0.4%。圖上還標(biāo)出增加C或Cr量使M7C3量增多,具有更高耐磨性能的A2和D2鋼以作比較。另外重要的是,保持相對(duì)較低的含C量是使鋼的Ms點(diǎn)取于相對(duì)較高的溫度水平(H13鋼的Ms一般資料介紹為340℃左右),使該鋼在淬冷至室溫時(shí)獲得以馬氏體為主加少量殘余A和殘留均勻分布的合金C化物組織,并經(jīng)回火后獲得均勻的回火馬氏體組織。避免使過(guò)多殘余奧氏體在工作溫度下發(fā)生轉(zhuǎn)變影響工件的工作性能或變形。這些少量殘余奧氏體在淬火以后的兩次或三次回火過(guò)程中應(yīng)予以轉(zhuǎn)變完全。這兒順便指出,H13鋼淬火后得到的馬氏體組織為板條M+少量片狀M+少量殘余A。經(jīng)回火后在板條狀M上析出的很細(xì)的合金碳化物,國(guó)內(nèi)學(xué)者也作了一定工作。
眾所周知,鋼中增加碳含量將提高鋼的強(qiáng)度,對(duì)熱作模具鋼而言,會(huì)使高溫強(qiáng)度、熱態(tài)硬度和耐磨損性提高,但會(huì)導(dǎo)致其韌度的降低。學(xué)者在工具鋼產(chǎn)品手冊(cè)文獻(xiàn)中將各類H型鋼的性能比較很明顯證明了這個(gè)觀點(diǎn)。通常認(rèn)為導(dǎo)致鋼塑性和韌度降低的含碳量界限為0.4%。為此要求人們?cè)阡摵辖鸹O(shè)計(jì)時(shí)遵循下述原則:在保持強(qiáng)度前提下要盡可能降低鋼的含碳量,有資料已提出:在鋼抗拉強(qiáng)度達(dá)1550MPa以上時(shí),含C量在0.3%-0.4%為宜。H13鋼的強(qiáng)度Rm,有文獻(xiàn)介紹為1503.1MPa(46HRC時(shí))和1937.5MPa(51HRC時(shí))。
對(duì)要求更度的熱作模具鋼,采用的方法是在H13鋼成分的基礎(chǔ)上提高M(jìn)o含量或提高含碳量,這將在后面還會(huì)論及,當(dāng)然韌度和塑性的略為降低是可以預(yù)料的。
2.2鉻:鉻是合金工具鋼中普遍含有的和價(jià)廉的合金元素。在美國(guó)H型熱作模具鋼中含Cr量在2%12%范圍。在我國(guó)合金工具鋼(GB/T1299)的37個(gè)鋼號(hào)中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。鉻對(duì)鋼的耐磨損性、高溫強(qiáng)度、熱態(tài)硬度、韌度和淬透性都有有利的影響,同時(shí)它溶入基體中會(huì)顯著改善鋼的耐蝕性能,在H13鋼中含Cr和Si會(huì)使氧化膜致密來(lái)提高鋼的抗氧化性。再則以Cr對(duì)0.3C-1Mn鋼回火性能的作用來(lái)分析,加入<6% Cr對(duì)提高鋼回火抗力是有利的,但未能構(gòu)成二次硬化;當(dāng)含Cr>6%的鋼淬火后在550℃回火會(huì)出現(xiàn)二次硬化效應(yīng)。人們對(duì)熱作鋼模具鋼一般選5%鉻的加入量。
工具鋼中的鉻一部分溶入鋼中起固溶強(qiáng)化作用,另一部分與碳結(jié)合,按含鉻量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在,從而來(lái)影響鋼的性能。另外還要考慮合金元素的交互作用影響,如當(dāng)鋼中含鉻、鉬和釩時(shí),Cr>3%[14]時(shí),Cr能阻止V4C3的生成和推遲Mo2C的共格析出,V4C3和Mo2C是提高鋼材的高溫強(qiáng)度和抗回火性的強(qiáng)化相[14],這種交互作用提高該鋼耐熱變形性能。
鉻溶入鋼奧氏體中增加鋼的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都與Cr一樣是增加鋼淬透性的合金元素。人們習(xí)慣用淬透性因子加以表征,一般國(guó)內(nèi)現(xiàn)有資料[15]還只應(yīng)用Grossmann等的資料,后來(lái)Moser和Legat[16,22]的更進(jìn)一步工作提出由含C量和奧氏體晶粒度決定基本淬透性直徑Dic和合金元素含量確定的淬透性因子(示于圖3中)來(lái)計(jì)算合金鋼的理想臨界直徑Di,也可從下式作近似計(jì)算:
DiDic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni(1)
(1)式中各合金元素以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。由該式,人們對(duì)Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影響鋼淬透性有相當(dāng)明確的半定量了解。
Cr對(duì)鋼共析點(diǎn)的影響,它和Mn大致相似,在約5%的含鉻量時(shí),共析點(diǎn)的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更顯著降低共析點(diǎn)含C量。為此可以知道:熱作模具鋼和高速鋼一樣屬于過(guò)共析鋼。共析含C量的降低,將增加奧氏體化后組織中和后組織中的合金碳化物含量。
鋼中合金C化物的行為與其自身的穩(wěn)定性有關(guān),實(shí)際上,合金C化物的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性與相應(yīng)C化物形成元素的d電子殼層和S電子殼層的電子欠缺程度相關(guān)[17]。隨著電子欠缺程度下降,金屬原子半徑隨之減小,碳和金屬元素的原子半徑比rc/rm增加,合金C化物由間隙相向間隙化合物變化,C化物的穩(wěn)定性減弱,其相應(yīng)熔化溫度和在A中溶解溫度降低,其生成自由能的值減小,相應(yīng)的硬度值下降。具有面心立方點(diǎn)陣的VC碳化物,穩(wěn)定性高,約在℃溫度開(kāi)始溶解,在1100℃以上開(kāi)始大量溶解(溶解終結(jié)溫度為1413℃)[17];它在℃回火過(guò)程中析出,不易聚集長(zhǎng)大,能作為鋼中強(qiáng)化相。中等碳化物形成元素W、Mo形成的M2C和MC碳化物具有密排和簡(jiǎn)單六方點(diǎn)陣,它們的穩(wěn)定性較差些,亦具較高的硬度、熔點(diǎn)和溶解溫度,仍可作為在℃范圍使用鋼的強(qiáng)化相。M23C6(如Cr23C6等)具有復(fù)雜立方點(diǎn)陣,穩(wěn)定性更差,結(jié)合強(qiáng)度較弱,熔點(diǎn)和溶解溫度較低(在1090℃溶入A中),只有在少數(shù)耐熱鋼中經(jīng)綜合合金化后才有較高穩(wěn)定性(如(CrFeMoW)23C6,可作為強(qiáng)化相。具有復(fù)雜六方結(jié)構(gòu)的M7C3(如Cr7C3、Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的穩(wěn)定性更差,它和Fe3C類碳化物一樣很易溶解和析出,具有較大的聚集長(zhǎng)大速度,一般不能作為高溫強(qiáng)化相[17]。
我們?nèi)詮腇e-Cr-C三元相圖可以簡(jiǎn)便了解H13鋼中的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[1820]和870℃[9]三元等溫截面的相圖,對(duì)含0.4%C鋼中,隨Cr量增加會(huì)出現(xiàn)(FeCr)3C(M3C)和(CrFe)7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃圖上,只有含Cr量大于11%才會(huì)出現(xiàn)M23C6)。另外根據(jù)Fe-Cr-C三元系在5%Cr時(shí)的垂直截面,對(duì)含0.40%C的鋼在退火狀態(tài)下為α相(約固溶1%Cr)和(CrFe)7C3合金C化物。當(dāng)加熱至791℃以上形成奧氏體A和進(jìn)入(α+A+M7C3)三相區(qū),在795℃左右進(jìn)入(A+M7C3)兩相區(qū),約在970℃時(shí),(CrFe)7C3消失,進(jìn)入單相A區(qū)。當(dāng)基體含C量<0.33%時(shí),在793℃左右才存在(M7C3+M23C6和A)的三相區(qū),在796℃進(jìn)入(A+M7C3)區(qū)(0.30%C時(shí)),以后一直保持到液相。鋼中殘留的M7C3有阻止A晶粒長(zhǎng)大的作用。Nilson提出h13模具鋼多少一公斤6,對(duì)1.5%C-13%Cr的成分合金,欠穩(wěn)定(CrFe)23C6不形成[20]。當(dāng)然,單以Fe-Cr-C三元系分析會(huì)有一些偏差,要考慮加入合金元素的影響。
蘇州h13模具鋼歐標(biāo)h13模具鋼圓鋼h13棒材
蘇州h13模具鋼歐標(biāo)h13模具鋼圓鋼h13棒材蘇州東锜公司在長(zhǎng)期的經(jīng)營(yíng)過(guò)程中,與國(guó)內(nèi)外多家鋼廠建立了長(zhǎng)期的友好合作伙伴關(guān)系:日本日立金屬“日立HITACHI”特殊鋼,日本大同鋼材“大同DAIDO”特殊鋼,日本SUS系列不銹鋼,瑞典進(jìn)口“進(jìn)口瑞典”工具鋼,德國(guó)“撒斯特”特殊鋼,歐洲“進(jìn)口進(jìn)口”工具鋼,美國(guó)“芬可樂(lè)FINKL”特殊鋼及“ALCOA”鋁業(yè),日本高周波“KOSHUHI”特殊鋼,德國(guó)“葛利茲”特殊鋼等國(guó)外知名工具鋼廠。同時(shí)和國(guó)內(nèi)寶鋼鋼鐵有限公司、撫順新?lián)徜撚邢挢?zé)任公司、長(zhǎng)城特鋼有限公司、舞陽(yáng)鋼鐵有限公司長(zhǎng)期代理合作。
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