H13模具钢的锻造及热处理

模晷技网蠹171LPWWW5ZMULOSEOM模具制造立体传媒电子商务平台H13模具钢的锻造及热处理王欣，杨凌平1山东省东平县技工学校山东东平2715002济南汇九齿轮有限公司山东平阴250402【摘要】简要介绍了H13模具钢的性能特点及应用概况，重点讨论了它的锻造要点和热处理工艺特点，分析了H13热锻模寿命不长、频繁失效的原因，并提出了纠正和预防措施。关键词H13模具44；4CR5MOVLSI即4CR5MOSIV1；锻造；热锻模；热处理中图分类号TG142；TG156文献标识码BH13DIESTEELFORGINGANDHEATTREATMENT【ABSTRACT】THISPAPERBRIEFLYINTRODUCESTHEH13DIESTEELANDITSAPPLICATION。THEPERFORMANCECHARACTERISTICSOFFOCUSESONTHEKEYPOINTSOFFORGINGANDHEATTREATMENTPROCESSCHARACTERISTICS，ANALYZEDTHEH13HOTFORGINGDIELIFEISNOTLONG，FREQUENTFAILUREREASON，ANDCORRECTIVEANDPREVENTIVEMEASURESAREPUTFORWARDKEYWORDSH13DIESTEEL；4CR5MOV1SI；FORGING；HOTFORGINGDIE；HEATTREATMENTL引言H13是美国牌号的模具钢，是一种中碳中合金的热作模具钢，其成分约与日本的SKD61和瑞典一胜百ASSAB8407相当，我国与之相对应的牌号为4CR5MOV1SI，但国产的4CR5MOV1SI模具钢虽然主加合金元素大体上与上述几种国外牌号相当，其含碳量范围在032042，而国外进口的类似钢中含碳量基本上控制在039040，同时，限于我国的国情和钢铁冶炼水平，国产的4CR5MOV1SI热作模具钢，其内在品质是无法与上述几种进口牌号的模具钢相媲美的。2H13模具钢的应用概况随着改革开放的发展和大量进口钢材的不断涌人，在20世纪80年代初，我国的一些钢厂相继开发了牌号为4CR5MOV1SI模具钢，算是对进VI的同类牌号热模钢的回应。但自从这种模具钢在我国问世以来，不少业界人士夸大它的作用，大有淘汰3CR2W8V的趋势，实际上4CR5MOV1SI和3CR2W8V各有所长。例如，在高温机械性能高温强度和硬度方面，在550650CC时，4CR5MOV1SI优于3CR2W8V，但在650700OC时，3CR2WAV就明显优于4CR5MOV1SI；对于热疲劳抗力而言，4CR5MOV1SI热应变较分散，便于发展成龟裂，而3CR2W8VIJ相反，热应变较集中，便于主裂纹扩展。4CR5MOV1SI作为一种新型热作模具钢，在我国刚问世的一段时期，主要用于铝合金的压铸模，而且在应用方面，与3CR2W8V相比较，显示了明显的优势，但在用于热锻模方面，其优势就不像是业界人士尤其是钢材供应商所夸大的那么优秀。3H13模具钢的锻造要点浇铸所得钢锭，在连续加热炉中加热，其工艺规程为在800900CC预热2H，再升温至L，130I，180保温0520H，随铸锭大小及头火、二道火而定，小锭及头火可少些，大锭及二道火取大值。出炉温度为L，1401，190OC。钢锭加热后即上锤锻造，先锤成比钢材尺寸大于LOMM的方坯。钢锭上锤后先用快锤轻打，再重锤慢打的方法，上铁量要均匀，每次进给量为砧子宽的1312为宜，压下量要均匀，发现裂口要及时刻掉，以防扩大。钢坯要倒棱角1020MM，分块端部要切齐。84模具制造2014年第1期CEPC。5际12工577贸588城88中国昆山网址STLJTCORN锻后需经退火、酸洗和研磨。红坯要及时退火，人炉温度应400，其退火工艺为升温到86010，保温4H，然后以608OH速度缓冷，到低于550C时出炉空冷。退火后进行酸洗，其目的是暴露缺陷。然后用研磨的方法清除其表面所有缺陷。从钢坯到锻材间又需要加热及锻造，但钢坯的加热温度要比钢锭低2030。锻后需进行红退火，其退火工艺为以每小时608O的速度升温到8601O时，保温2H，然后再以4O6O的速度H的速度冷却到74010，再保温4H，然后以4O60H的速度冷却，到低于550时出炉空冷。退火后仍需用酸洗暴露其缺陷，并通过研磨清除干净，检验合格后方可使用。4H13模具钢的热处理41工艺概论4CR5MOV1SI用于制造压铸模时，其淬火温度常在1,0201，040之间选择，冷却介质为油或空气空冷淬火只适用于几何尺寸较小的模块，淬火油温控制在2080C，冷却到室温，淬火后硬度为5658HRC。其回火工艺为通常采用两次回火，第二次回火温度应比第一次低20C。由于压铸模使用硬度在4550HRC范围寿命为宜，所以，其回火温度推荐用5605802，用盐浴炉或空气炉加热保温2H，然后空气冷却，回火后硬度一般在4749HRC。4CR5MOV1SI用于制造热锻模时，其淬火温度常在1,0601，080C之间选择，冷却介质为油或空气空冷淬火只适用于几何尺寸较小的模块，淬火油温控制和淬火后硬度为5658HRC，其回火温度应根据设计要求的硬度来选择。根据4CR5MOVLSI的合金化特点，该材料具有回火二次硬化特点，其二次硬化的峰值硬度对应的回火温度为500C左右，随着所选择的淬火温度的提高，其峰值硬度所对应的回火温度稍稍向左低偏移。42强韧化双细化工艺常规热处理。随炉升温850870保温后炉冷至500出炉空冷随炉升温550600X20MIN800850CI12MIN1，0406MIN油冷60090MINX2次。细化热处理。随炉升温85087012MIN一1，150CX6MIN油冷720CX9OMIN随炉升温80085012MINL，0502X6MIN油冷600C90RAIN2次。规处理与细化处理的力学性能对比见表1所示。表1常规处理与细化处理的力学性能对比口L|8KKICMPA工艺HRCMPAMPAJCMM1常规处理1447129242610623849748细化处理15481，4175431493367625043结论14CR5MOSIV1采用细化处理，可使奥氏体晶粒和碳化物粒子双细化，且分布均匀，并细化了最终热处理后的晶粒，使钢的强韧性提高。24CR5MOSIV1细化处理与常规处理相比，剩余碳化物均匀、细小，碳化物富集情况基本消除；就力学性能而言，硬度基本不变，塑性、强度、冲击韧度明显提高，是生产上可应用和推广的热处理工艺。5对热锻模寿命不高、频繁失效的原因分析根据对某精密锻造企业的一些管理人员和热处理工程师的询问和了解，以下几个细节问题特别提醒注意1模坯锻造是否有正规合理的锻造工艺。2模具锻坯是否按上述要求进行退火、酸洗和研磨、以充分暴露和清除缺陷。3模具淬火工艺包括预热、升温速度的控制、冷却介质温度变化情况和控制、冷却后是否及时回火等是否符合或接近上述要求。4模具淬火加热时是否有防氧化脱碳措施，淬火回火，并经精加工后，在投入使用时，表面是否遗留一定的厚度的脱碳层。5锻模使用前是否经过正确而充分的预热。6锻造一定数量的产品后，模具是否经过必要的间歇，以进行自然降温以免连续工作时间太长而导致模具温度上升过度，从而而导致模具整体软化。7模具使用过程是否进行正确的润滑和冷却。6对热锻模寿命不高、频繁失效的问题的建议1建议组织相关人员不仅是热处理相关人员，模具制造2014年第1期85模具技术网要嘉HTTPWWWSZMOLSMM模具制造立体传媒电子商务平台浅谈回火不当对热作合金工具钢的影响肖伟雄，吴耀荣，叶能，马广兴广州市型腔模具制造有限公司广东广州510000【摘要】分析了压铸模开裂的原因，对DIEVAR84L8钢制定合理的回火工艺，在实际应用中取得良好的效果。关键词回火工艺制定；DIEVAR8418热作合金工具钢；压铸模中图分类号TG142；TG156文献标识码BINTRODUCTIONTOIMPROPERTEMPERINGEFFECTSONHOTWORKALLOYTOOLSTEEL【ABSTRACT】BYANALYZINGTHECRACKINGREASONOFTHEDIECASTINGDIE，TODRAFTTHEREASONABLETEMPERINGPROCESSFORTHEDIEVAR8418STEEL，ACQUIREAGOODEFFECTINPRACTICALAPPLICATIONCONSEQUENTLYKEYWORDSTEMPERINGPROCESSDRAFTING；DIEVAR8418HOTWORKALLOYTOOLSTEEL；DIECASTINGDIEL引言众所周知，回火马氏体等组织与淬火直接获得的马氏体等组织，是两种不同的组织形态，不是相同的组织。淬火马氏体和残余奥氏体组织都是不稳定的，会自发地向稳定的铁素体和渗碳体组织转变，从而引起尺寸变化，回火只不过是加快了这种自发转变过程。但淬火后一般都要进行回火消除应力，提高韧性等处理，若在回火时，温度不当或保温时间不足时，会出现产生回火脆性和严重回火不足等情况。其中瑞典热作合金工具钢DIEVAR8418更加明显。2问题分析DIEVAR8418是瑞典UDDEHOLM专利钢，瑞典一胜百标准牌号。具有极好的抗热龟裂、热冲击开裂、热磨损性能，开裂的几率很少。我司规格为455X270X156MM的压铸模，使用的是DIEVAR8418热作合金工具钢，经过淬火、回火、氮化处理后，由于回火不当和严重回火不足造成存在较大的淬火应力，导致零件变形、开裂。大大地缩短还应包括生产管理和组织人员、模具使用人员，以及公司负责各部门工作统一协调和组织指挥的领导召开碰头会，集思广益，提出适合自己公司的模具制造、使用和管理的具体办法，对现有的一些问题进行纠正和预防。2锻模无论是外包制作，还是自产自用，由于锻模在锻造生产中