H13, la comparación de la marca nacional es la siguiente.
1. China: 4Cr5MoSiV1,
2. América: h13
3. Japonés:skd11.
componente químico:
C:{{0}}.32-0.45,Si:0.80-1.20,Mn:0.{ {7}}.50,Cr:4.75-5.50,Mo:1.10-1.75,V:0.80-1.20,PS Menor o igual a 0.030 .
Proceso de tratamiento térmico convencional del acero H13.
La estructura del acero H13 después de la forja tiene bandas y generalmente contiene carburo primario grueso, y existe una gran tensión interna en la estructura de las piezas después de la forja, lo que tiene un efecto adverso en el procesamiento posterior de la matriz, el servicio y la vida útil. Para mejorar la microestructura y las propiedades integrales del acero H13, se debe realizar un tratamiento térmico adecuado después de la forja para mejorar las propiedades integrales de la matriz.
El proceso de tratamiento térmico convencional del acero H13 incluye principalmente tratamiento térmico preliminar, temple y revenido
El proceso de tratamiento térmico de preparación del acero H13 es principalmente recocido o normalizado, con un precalentamiento y varios precalentamientos. El proceso de tratamiento térmico de preparación y los tiempos de precalentamiento dependen principalmente del tamaño del acero y la complejidad del molde, como el recocido de alivio de tensión más recocido de nodulización, recocido de normalización más recocido de nodulización, recocido de nodulización de doble etapa, etc. El propósito principal es: ( 1) para mejorar la estructura de la cinta del acero después de la forja, eliminar el carburo de la red y preparar la organización para la estructura de nodulización y el tratamiento térmico posterior; ② Evite la velocidad de calentamiento más rápida que hace que la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del acero sea demasiado grande, lo que genera una mayor tensión interna, lo que provoca una deformación grave o conduce a grietas por enfriamiento subsiguientes.
El contenido de carbono del acero H13 es 0.35 por ciento ~ 0.45 por ciento, que contiene alrededor del 8 por ciento de elementos de aleación, lo que hace que el punto eutectoide de la aleación se desplace hacia la izquierda, pertenece al acero hipereutectoide. Antes del temple, para eliminar la red de carburo, el acero hipereutectoide a menudo se esferoidiza recociendo cerca de su temperatura Ac1, o recociendo incompletamente entre las temperaturas Ac1 y Ac3. La temperatura de recocido del tratamiento de precalentamiento del acero H13 generalmente se selecciona entre 600 y 650 grados, la temperatura de recocido esferoidizante entre 800 y 850 grados. La temperatura de precalentamiento más baja en la primera etapa puede eliminar efectivamente el estrés causado por el procesamiento temprano de la pieza de trabajo, evitar la distorsión grave de la pieza de trabajo causada por el calentamiento posterior y luego causar grietas; También puede acelerar la velocidad de calentamiento de la recristalización por cambio de fase de la pieza de trabajo, acortar el tiempo para la uniformidad de la temperatura interna y externa de la pieza de trabajo grande y gruesa, y hacer que la distribución del grano de austenita sea más uniforme y fina en la sección grande, mejorando así la rendimiento post-térmico general. Sin embargo, una temperatura demasiado alta puede provocar el crecimiento de granos o la esferoidización de la aglomeración de carburos durante el revenido posterior, lo que aumenta la fragilidad de la pieza de trabajo. En la segunda etapa, la temperatura de precalentamiento más alta puede precipitar una gran cantidad de carburos y esferoidizar en secciones, y el grado de dispersión de los carburos finos es mayor en este proceso, y se puede evitar el estrés térmico y el crecimiento del grano causado por una temperatura demasiado alta.
Los resultados de "forjado más recocido normalizado más esferoidizado" y "forjado más recocido esferoidizado" en acero H13 muestran que el recocido normalizado y esferoidizado después del forjado puede mejorar la morfología y la distribución de la precipitación de carburos en la austenita y luego afectar las propiedades mecánicas.
Después del recocido convencional (840 ~ 890) grados × (2 ~ 4) h y el recocido esferoidizado isotérmico (840 ~ 890) grados × (2 ~ 4) h, las piezas forjadas de acero H13 se enfrían a 710 ~ 740 grados durante 3 ~ 4 h, y luego se enfría a 500 grados para enfriamiento por aire, y luego el bloque de prueba se templa y templa dos veces. Los resultados muestran que: Después del recocido de esferoidización isotérmica, se puede obtener perlita esférica y estructura de carburo granular dispersa dentro del acero H13, y el recalentamiento después del recocido de esferoidización también puede mejorar el grado de dispersión de carburo, proporcionando el núcleo para la transformación de la microestructura después temple.
2.2 Apagado
2.2.1 Proceso de enfriamiento convencional
A través de la solución sólida de varios elementos de aleación, la estructura templada contiene una gran cantidad de martensita templada y austenita residual, lo que puede mejorar significativamente la tenacidad y la resistencia al desgaste del acero H13, por lo que el acero H13 generalmente necesita templarse. El tiempo de retención de la solución generalmente está determinado por el tamaño del acero H13 y la complejidad del molde, generalmente 0.25 ~ 0.45 min/mm. La temperatura de la solución es generalmente 1000-1100 grado, que está determinada principalmente por el punto de fusión de la fase interna de la matriz. Los estudios han demostrado que cuando la temperatura supera los 1100 grados, la temperatura más alta proporciona suficiente energía de activación de crecimiento para el tejido, y los granos de austenita obviamente se engrosarán e incluso se quemarán demasiado. La temperatura de enfriamiento generalmente se selecciona entre 1000 y 1080 grados. Cuando la temperatura de enfriamiento es alta, aumenta el contenido de carbono y elementos de aleación en la martensita, los átomos de carbono susaturados se disuelven en la martensita en la forma intersticial, lo que resulta en una fuerte distorsión de la red, lo que resulta en un aumento de la energía de distorsión, átomos de carbono y enredo de dislocación, que juega un papel importante en el fortalecimiento de la solución sólida de martensita, y la dureza es mayor después del enfriamiento. Además, cuando la temperatura de templado es más alta, el contenido de austenita residual en la estructura templada aumenta, y la austenita residual se distribuye entre la martensita en listón para evitar la propagación de grietas y mejorar la tenacidad al impacto. Por lo tanto, para obtener una mayor dureza al rojo después del calentamiento, la temperatura de enfriamiento rápido se selecciona generalmente como la temperatura límite superior; Para obtener una mejor tenacidad, se utiliza la temperatura límite inferior durante el templado.
El acero H13 se precalentó a 650 grados y 850 grados durante 30 minutos, y se mantuvo austenítico a 1020 ~ 1080 grados durante 5 ~ 7 minutos, y luego se enfrió con aceite. Los resultados mostraron que la dureza del acero H13 aumentó primero y luego disminuyó con el aumento de la temperatura de enfriamiento, y la dureza alcanzó el máximo a 1050 grados, alcanzando los 53 HRC. Después de precalentar a 550 y 800 grados, el acero H13 se enfrió a 1030, 1070 y 1100 grados, respectivamente. Después de mantener, se realizó el enfriamiento del aceite y el revenido a 600 grados. Los resultados mostraron que el rendimiento de fatiga térmica del acero H13 a temperatura ambiente y alta temperatura podría mejorarse después de aumentar la temperatura de enfriamiento.
2.2.2 Proceso de enfriamiento fraccionado
Para reducir la tensión de la estructura templada, el acero H13 se suele templar por etapas, es decir, el acero se templa primero en un baño de sal por encima de la temperatura Ms, y el acero se retira después de mantener la temperatura del líquido templado durante un tiempo. período de tiempo, y luego se enfría en el aire. El enfriamiento fraccional puede obtener una cierta velocidad de enfriamiento de enfriamiento, retener la estructura de aleación con alta solubilidad sólida en la matriz y evitar la precipitación excesiva de carburo intergranular. Además, reduce la tensión de enfriamiento causada por la inconsistencia entre la contracción en frío y en caliente del acero por dentro y por fuera cuando el acero se enfría directamente a temperatura ambiente, y las superficies internas y externas de la pieza de trabajo pueden sufrir una transformación martensítica al mismo tiempo. tiempo y reducir la cantidad de generación de bainita inferior, reducir la contracción rápida del tamaño de la forma del molde y evitar la deformación y el agrietamiento después del enfriamiento.
En la actualidad, además de los hornos de baño de sal ordinarios, los hornos de vacío también se utilizan ampliamente en el proceso de enfriamiento rápido. El enfriamiento del horno de vacío se refiere a todo el proceso de enfriamiento en el horno de vacío, el medio de enfriamiento (como el nitrógeno de alta pureza) en el horno de vacío, controlando el caudal y la temperatura del gas para controlar la velocidad de enfriamiento, alta eficiencia térmica, ambos puede lograr un calentamiento y enfriamiento rápidos, pero también puede lograr un calentamiento lento para reducir la tensión interna de la pieza de trabajo, el control de temperatura es estricto y preciso. Después del enfriamiento, la superficie de la pieza de trabajo no tiene defectos como oxidación, descarburación y fragilización por hidrógeno. Y el grado de automatización es alto, y es ampliamente utilizado.
Además, los hornos de partículas de flujo también se utilizan para apagar y enfriar en la producción. Es decir, el gas combustible genera calor en equipos específicos, y el intercambio de calor y la transferencia de calor se aceleran por el movimiento continuo de las partículas que fluyen, como arena de corindón, arena de cuarzo y arena de carburo de silicio, para completar el proceso de enfriamiento del pieza de trabajo Todo el proceso de control de temperatura del horno, velocidad de calentamiento, contaminación ambiental es pequeño, la pieza de trabajo no se descarbonizará, oxidará y otros fenómenos, puede lograr un enfriamiento continuo, el enfriamiento también se puede realizar directamente con el tratamiento azul del molde.
El enfriamiento en baño de sal de una sola etapa, el enfriamiento en baño de sal de doble etapa, el enfriamiento fraccionado al vacío y el enfriamiento en lecho fluidizado se llevaron a cabo en troqueles de acero H13 de tamaños grandes, medianos y pequeños. Se analizaron la dureza y la estructura de los bloques de prueba bajo diferentes métodos de enfriamiento. Los resultados de la prueba mostraron que: El enfriamiento de la primera etapa y el tiempo de retención del enfriamiento de doble etapa deben ser lo suficientemente largos para garantizar que la superficie del molde y la temperatura central sean uniformes, y la transformación organizacional no ocurrirá durante el proceso de temperatura constante, por lo que la primera El enfriamiento de la etapa y el tiempo de retención se pueden extender adecuadamente para minimizar el volumen de Baines en el acero, y se recomienda que la temperatura de enfriamiento de la primera etapa del acero H13 sea de aproximadamente 520 grados C, y la temperatura de enfriamiento de la segunda etapa sea de aproximadamente 200 grados C.
2.3 Templado
Después del enfriamiento, generalmente hay una gran tensión interna dentro del acero, que debe templarse adecuadamente. El templado puede reducir la tensión interna de la estructura tanto como sea posible, hacer que tienda a equilibrarse y evitar el gran cambio del tamaño del molde causado por el cambio posterior de la estructura; También puede continuar transformando la austenita residual en el acero en estructura martensítica, sin reducir la dureza pero asegurando la tenacidad.
El proceso de templado del acero H13 generalmente selecciona un templado de alta temperatura de 500 ~ 650 grados. A esta temperatura, generalmente ocurre el endurecimiento secundario del acero H13, y cuando la austenita residual se transforma en martensita, las partículas finas de carburo se precipitan en la martensita templada para producir un endurecimiento secundario, la dureza de la pieza de trabajo vuelve a aumentar al nivel de temple y se reduce la tensión residual del acero.
El acero H13 después de la forja fue nodulado y recocido a 860 grados, enfriado y mantenido a 1030 grados durante 30 minutos después del enfriamiento con aceite, y revenido y mantenido a 590 grados durante 2 horas después del enfriamiento con aceite. Se analizaron los tipos de carburos en el acero templado H13 y se realizaron cálculos termodinámicos, y se calculó el tamaño y cantidad de carburos en las diferentes partes. Los resultados mostraron que: En acero templado H13, carburo MC rico en V, carburo M2C rico en Mo (<200 nm) and Cr-rich M23C6 carbide (>200 nm) se precipitan principalmente, de los cuales los dos primeros se precipitan principalmente a 1/2R, y la superficie es la mínima.
Dado que la austenita residual no se ha transformado completamente después de un solo revenido, para mejorar aún más el rendimiento del material, a menudo se lleva a cabo un revenido secundario, o incluso un revenido múltiple, de modo que se precipiten en el tejido fases de refuerzo dispersas más pequeñas para mejorar su rendimiento general.
Otras técnicas de tratamiento térmico
El tratamiento de nitruración y la nitrocarburación pueden mejorar significativamente la resistencia a la fatiga, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión del acero para troqueles H13, y tienen las ventajas de una rápida velocidad de nitruración y buenas propiedades de la capa de nitruración. Es ampliamente utilizado en la producción y, a menudo, se usa después de completar el procesamiento del molde.
Después del precalentamiento de dos etapas más 10enfriamiento de 30 grados más templado de 600 grados para el acero de troquel H13, y luego carburación con nitruro de gas de 580 grados × 4,5 h, enfriamiento del aceite, el espesor de la capa de cementación con nitruro es de aproximadamente 0,20 mm, y la dureza de la superficie del molde es superior a 900 HV. La cementación con nitrógeno gaseoso es equivalente a un templado después del enfriamiento y procesamiento del molde, y la vida útil del molde es más de 2 veces mayor que la del tratamiento térmico convencional.
acero H13 templado a 1050 grados más 560 ~ 600 grados dos veces el tratamiento de templado, y luego llevó a cabo 540 ~ 570 grados × 12 h nitruración de iones, el espesor de la capa de penetración superficial de 0,24 mm, la capa blanca de aproximadamente 10 μm, la dureza de alrededor de 67 HRC, la resistencia al desgaste de la superficie del molde y la vida han mejorado.
Las propiedades integrales altas del acero H13 se pueden obtener mediante el tratamiento térmico de preparación por etapas, el enfriamiento por etapas después del enfriamiento rápido y el revenido múltiple.
Con el rápido desarrollo de la sociedad y la innovación continua del nivel de fabricación científico y tecnológico, la demanda de mejora del rendimiento del acero H13 también está aumentando. Cómo jugar el rendimiento del acero H13 de manera más eficiente y mejorar su nivel de tratamiento térmico para satisfacer las crecientes necesidades será la dirección de la investigación continua de los académicos. En el proceso tradicional, el más seguro y eficiente, el mayor nivel de automatización y la menor contaminación ambiental de los métodos de fortalecimiento del tratamiento térmico serán más ampliamente preocupados y estudiados.
La provincia de Sichuan liao fondle special steel trade co., LTD y puede proporcionarle varios grados de acero, tratamiento térmico 1.2344.1.2343, 4140 y CrMoA4, 4130,1.7225 1.2767.1.2316, 12 l14, M2. M35, M42, T1.