H13热作模具钢纯净度研究

采用中频炉-模铸-电渣重熔-退火工艺路线,生产H13热作模具钢。研究了冶炼过程中T.[O]总含量[H]、[S]含量及大型夹杂物的变化规律。结果表明,采用该工艺生产的H13 T.[O]含量为42×10-6~56×10-6,[H]含量为1.6×10-6~3.0×10-6,[S]含量为0.004%~0.005 5%,大型夹杂物含量为1.1~2.24 mg/10 kg。具体研究了电渣重熔工艺对以上各参数的影响,分析产生差异的原因,并以此为实际生产提供参考。     

H13C热作模具钢

长城特殊钢公司四厂1986年初开始研制H13C中温热作模具钢,采用独特的轧制方式生产,其质量符合美国AISI标准,到1989年共研制H13C钢材600余吨,用于取代3Cr2W8V钢制作热挤压用芯棒、汽车万向节头锻造模具、板手热锻模具等。H13C钢的热疲劳、回火稳     

H13热作模具钢的变质处理与性能研究

在H13热作模具钢中添加了不同含量的稀土Ce,研究了Ce含量对模具钢室温力学性能、耐磨性能和冲击性能的影响,并对冲击断口形貌进行了观察。结果表明,稀土Ce有助于提高H13模具钢的洛氏硬度、室温拉伸性能、耐磨性能和冲击韧性;随着Ce含量的增加,H13模具钢的洛氏硬度、室温拉伸性能、耐磨性能和冲击韧性呈现先增加而后减小的特征,在Ce含量为0.34%时取得最大值。     

改善H13热作模具钢性能的措施

0 引言H13钢是一种空冷硬化的中碳中铬系热作模具钢,国际上广泛用于制造铝、镁合金的压铸模,以及热挤压模和精锻模等。H13钢相当于我国牌号 4Cr5MoV1Si 热作模具钢,已列入合金工具钢国际 GB1299—77正式投产,我国模具制造业也已推广使用该钢。为适应生产需要,充分发挥内在潜力,最大限度地改善 H13钢的各项性能指标,以提高模具的寿命,近年来我国广大科技和工程技术人员从冶炼工艺、常规热处理工艺到表面改性,对 H13钢作了大量的试验     

热作模具钢H13失效分析

介绍了几例因不合理技术要求而导致模具早期断裂失效的情况,分析了失效原因,提出了解决问题的措施。     

脉冲电流对热作模具钢热疲劳性能的影响

对热作模具钢进行了脉冲电流处理,研究了脉冲电流处理阶段、脉冲电流持续时间和脉冲电流密度对热作模具钢热疲劳裂纹形貌和裂纹扩展速率的影响,并分析了热疲劳裂纹萌生和扩展的规律,探讨了其作用机理。结果表明,对热作模具钢进行脉冲电流处理可以提高模具钢的抗热疲劳性能,且在热疲劳循环过程中而不是在初始回火态下进行脉冲电流处理可以获得最佳的抗热疲劳性能;脉冲电流持续时间的延长可以有效缩短热疲劳过程中的最大裂纹长度和减少次生裂纹数量,表面龟裂现象有所减缓,还可以降低模具钢试样的热疲劳裂纹扩展速率;脉冲电流密度的增加不仅可以延长疲劳裂纹萌生的时间,还可以降低模具钢试样的热疲劳裂纹扩展速率,从而提高模具钢热疲劳循环服役寿命;经过脉冲电流处理后的模具钢在细晶强化、位错强化和弥散强化的共同作用下,热疲劳性能得到提升。     

H13热作模具钢的热处理工艺研究

对H13热作模具钢进行不同工艺的热处理,对其高温硬度、高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和抗热疲劳性能进行研究。结果表明,分级退火和深冷处理有利于提高H13热作模具钢的高温硬度、高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和抗热疲劳性能。采用分级退火并进行深冷处理可使H13热作模具钢的高温硬度增加14.2 HRC,磨损体积减少84.96%,单位面积质量增重减小74%。     

硬度对H13热作模具钢热疲劳性能的影响

对不同硬度的H13钢进行了Uddeholm自约束热疲劳试验,结合其显微组织、显微硬度及碳化物情况探究了硬度演变对H13钢热疲劳性能的影响。结果表明：H13钢抵抗冷热疲劳的能力随硬度的升高而提高,高硬度的H13钢表面裂纹密度较高,呈分布均匀的网状,且表面高温软化程度小,裂纹深度也较浅;低硬度的H13钢表面只有若干条纵向的主裂纹。通过Jmat-pro热力学软件计算可知H13钢中存在的碳化物类型主要是M23C6、MC型,高硬度H13钢的碳化物尺寸比低硬度的小。     

H13模具钢的热疲劳性能研究

对不同奥氏体化温度下处理的H13模具钢进行二次回火处理,研究热处理工艺对其热疲劳性能的影响。结果表明,H13模具钢采用1 080℃×15 min奥氏体化,经580℃×2 h二次回火处理后,可以获得良好的热疲劳性能。     

热作模具钢H13Nb锻造模块组织和性能研究

对H13加入微量合金元素Nb热作模具钢锻造模块的显微组织和机械性能进行了研究,结果表明:采用EAF+LF+VD+ESR工艺可以生产出高纯净度的H13Nb钢。不淬回火处理及淬回火处理后的H13Nb钢都拥有优良的横向冲击及拉伸性能,同时显微组织均匀,与相同工艺生产的H13钢相比较冲击韧性有所提高,显微组织差别不大。     

H13热作模具钢的工艺设计与组织性能研究

对H13热作模具钢进行了锻后退火、缓冷退火、等温退火和固溶预热处理,并对比分析了不同预热处理对淬回火后H13模具钢显微组织、硬度和冲击性能的影响。结果表明,采用固溶+退火相结合的方法可以细化H13模具钢的显微组织,使得碳化物分布更加均匀且尺寸更加细小;预热处理+淬回火态H13模具钢的金相组织为回火马氏体+碳化物;固溶+缓冷退火态H13模具钢的布氏硬度和洛氏硬度最高,而等温退火态H13模具钢的布氏硬度最低;经过固溶+缓冷退火+淬回火工艺处理的H13模具钢具有最高的横向和纵向0℃冲击功,可作为最佳热处理工艺。     

H13热作模具钢的真空热处理

介绍了H13热作模具钢选用真空退火、真空油淬、真空气淬、真空回火的工艺特点,推荐了一些方法和技术参数以及适用炉型。     

新型热作模具钢H13的热加工工艺研究

Ｈ１３钢（４Ｃｒ５ＭｏＶ１Ｓｉ）是新型的热作模具钢，可以广泛用于要求高韧性和冷热疲劳抗力，工作温度≤７００℃的热作模具，理论和实践证明，只要正确地实施锻造和热处理常规工艺，Ｈ１３钢的热加工质量具有可靠保证；推广和应用先进的热加工工艺技术，能提高Ｈ１３钢的使用性能和寿命。     

H13热作模具钢失效分析及工艺改进

结合实际生产针对H13热作模具钢分流桥根部过早出现开裂的现象进行研究,利用DeForm-3D有限元模拟软件对分流组合模的挤出过程进行数值模拟,研究了模具不同工作带长度对模具的应力场、金属流动均匀性的影响规律。研究发现,当工作带长度为6 mm、焊合室深度为12 mm时,分流桥根部等效应力最小且应力分布较均匀,坯料在下模工作带出口处的流速也较均匀。研究成果为铝型材热挤出成型用H13钢的模具合理设计提供了有效的理论参数。     

Ti含量对H13热作模具钢组织及性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计研究了Ti含量对H13热作模具钢的力学性能和回火稳定性的影响,并分析和讨论了试验钢淬回火后析出碳化物的类型。结果表明:Ti元素(0.127%)的加入提升了H13钢的硬度、室温抗拉强度和塑性;合金元素Ti具有细化回火马氏体板条尺寸的效果;Ti含量为0.127%时,试验钢碳化物主要为富Cr的M23C6、M7C3、V2C和多种硬质相;微量元素Ti(0.127%)的添加提高了H13钢640℃以下的回火稳定性,且在高温(700℃)回火后,Ti元素提高了H13钢的高温回火硬度。     

压铸用H13热作模具钢热处理工艺研究

以压铸铝、镁及其合金用优质H13钢为对象,进行了相关热处理工艺研究和拉伸、硬度及冲击性能检测。研究结果表明,优质H13钢二次硬化温度比常用H13钢高50~70℃,经1100℃淬火、600℃二次回火后,试样表现为较优的强韧性配合和综合使用性能。     

压铸用H13热作模具钢热处理工艺研究

为预防模具早期失效、提高模具使用寿命,以H13钢为对象,通过试验,对该热作模具钢的淬火、回火工艺及二次硬化进行了系统研究,并对其强度、塑性、硬度及冲击性能进行了检测及分析.研究结果表明,优质H13钢二次硬化温度比常用H13钢高50～70℃;经1 100℃淬火、600℃二次回火后,试样表现为较优的强韧性配合和综合使用性能,其伸长率达8.10%,屈服强度达1 335 MPa、抗拉强度达1 534 MPa.     

高品质热作模具钢SWPH13的性能研究

采用炉外精练、气体保护电渣重溶技术以及高温均质化处理、多向锻造、超细化处理技术研制的热作模具钢SWPH13的质量水平可与国际领先水平的瑞典ASSAB8407相媲美,标志着国产H13热作模具钢的质量水平跃上了一个新的台阶。     

热作模具钢H13的显微组织分析

按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢检收标准NADCA^#207－90和H11，H13及改良型钢的显微成分偏析验收参考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析，并对其真空淬火显微组织进行研究。     

H13热作模具钢激光表面处理后的耐磨性能分析

借助激光对H13热作模具钢进行非光滑处理,在模具钢表面形成了形态各异、间距不等的非光滑单元体,探究了单元体的形态及间距与热作模具钢耐磨性能之间的相关性。结果显示,网状非光滑试样具有最优的耐磨性能;随着单元体分布间距的缩小,试样耐磨性能随之上升。