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新工艺·新技术·新设备

优质H13钢的热处理工艺

HeatTreatmentProcessofHighQualityH13Steel

航空燃气涡轮研究所黄春峰

[摘要]叙述了优质H13新型热作模具钢的主要性能、特点及其常规热处理工艺,并简要介绍了H13钢的高温淬火、

双重淬火、HIT处理、深冷处理新工艺。

关键词:热作模具钢热处理淬火

[ABSTRACT]Themainperformances,characteristicsandthetraditionalheattreatmentprocessofnewhotworktoolsteel

andnewprocesses,suchasquenchhot,doublequench,HIT(HighImpact_valueTreatmentprocess)anddeepcoldtreatmentare

introduced.

Keywords:HotworktoolsteelHeattreatmentQuench

热作模具是在高温下加压,强迫金属在型腔中流动成形的用。

工具。由于它在工作过程中会受到高的单位压力和冲击负荷以瑞典Uddedolm的试验已经证实,优质H13钢压铸模的使

及炽热金属对模具型腔的作用,所产生的热疲劳、粗大裂纹、热用寿命比普通H13钢高25%。日本大同特殊公司在H13钢基

磨损和塑性变形会导致热作模具失效。为适应热作模具恶劣的础上增加少量的Mo,V等元素,研制出DH21钢,提高了热强性

工作环境,大幅度地提高使用寿命,要求热作模具钢具有高的热和高温抗冲蚀性,用DH21钢制作的铝压铸模寿命相当于H13

强度、良好的耐回火性、高的韧性和塑性、小的热膨胀和好的导钢热作模具的2倍。

热性等优异的力学性能和使用性能。一般情况下,H13钢常用作热挤压模、铝合金压铸模和塑料

我国在广泛使用第一代热作模具钢5CrMnMo,5CrNiMo和模,使用温度≤600℃;还可用作冷挤凹模、冷挤钢管环形模,是

3CrZW8V以及随后研制的新型热作模具钢(HM1,HM3,GR,冷热皆宜的模具钢。当工作温度600℃时,如某些钢和铜的热

O12Al,CG-2)的基础上,近年引进美国先进的第二代热作模具挤压模具及铜合金的压铸模,其表层受热温度可达700℃或更

钢AISIH11,H12,H13系列。其中H13钢最受欢迎,它在美、高,此时H13钢已不甚适合,应选用热强性更好的3Cr2W8V型

日、德和瑞典等国家也已得到广泛应用,成为热作模具的主选钢的H10钢或性能优异的UHBQO80M,QRO90M热作模具钢。

种。2常规热处理工艺

1H13钢的主要性能与特点

2.1退火工艺

H13钢含有大量的Cr,Mo,V等合金元素(表1),化学成分H13钢化学成分较复杂,在截面超过120mm时,有较大的

优化。与高韧性热作模具钢5CrMnMo,5CrNiMo相比,H13钢尺寸效应,心部韧性显著下降。采用电渣重熔和等向锻造并退

具有更高的热强性、耐热性和淬透性,因此,可用于取代热强性火,可以改善尺寸效应,消除锻造应力,降低材料硬度,为最终热

不足的5CrMnMo,5CrNiMo钢来制