H13, porovnanie národných značiek je nasledovné.
1. Čína: 4Cr5MoSiV1,
2.Amerika:h13
3.Japonský:skd11.
chemická zložka:
C:{{0}}.32-0.45,Si:0.80-1.20,Mn:0.{101} {7}}.50,Cr:4.75-5.50,Po:1.{13}}.75,V:0.{16}}.20,PS Menšie alebo rovné 0,030 .
Konvenčný proces tepelného spracovania ocele H13.
Štruktúra ocele H13 po kovaní je páskovaná a zvyčajne obsahuje hrubý primárny karbid a v štruktúre dielov po kovaní je veľké vnútorné pnutie, čo má nepriaznivý vplyv na následné opracovanie zápustkami, životnosť a životnosť. Aby sa zlepšila mikroštruktúra a komplexné vlastnosti ocele H13, malo by sa po kovaní vykonať správne tepelné spracovanie, aby sa zlepšili komplexné vlastnosti zápustky.
Konvenčný proces tepelného spracovania ocele H13 zahŕňa hlavne predbežné tepelné spracovanie, kalenie a popúšťanie
Prípravný proces tepelného spracovania ocele H13 je hlavne žíhanie alebo normalizácia, s jedným predhrievaním a viacnásobným predhrievaním. Prípravný proces tepelného spracovania a časy predhrievania závisia hlavne od veľkosti ocele a zložitosti formy, ako je žíhanie na uvoľnenie napätia plus nodulačné žíhanie, normalizačné plus nodulačné žíhanie, dvojstupňové nodulačné žíhanie atď. Hlavným účelom je: ( 1) zlepšiť štruktúru stuhy ocele po kovaní, odstrániť karbid siete a pripraviť organizáciu na nodulizačnú štruktúru a následné tepelné spracovanie; ② Vyhnite sa vyššej rýchlosti ohrevu, ktorá spôsobuje, že teplotný rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou stranou ocele je príliš veľký, čo má za následok väčšie vnútorné napätie, ktoré spôsobuje vážnu deformáciu alebo vedie k následným trhlinám pri kalení.
Obsah uhlíka v oceli H13 je 0,35 percent ~ 0,45 percent, obsahuje asi 8 percent legujúcich prvkov, čo má za následok posun legovaného eutektoidného bodu doľava, patrí k hypereutektoidnej oceli. Pred kalením, aby sa eliminoval sieťový karbid, sa hypereutektoidná oceľ často guľôčkovým žíhaním v blízkosti teploty Ac1 alebo neúplným žíhaním medzi teplotami Ac1 a Ac3. Teplota žíhania ocele H13 pred tepelným spracovaním sa vo všeobecnosti volí 600 ~ 650 stupňov, teplota sféroidného žíhania 800 ~ 850 stupňov. Nižšia teplota predhrievania v prvej fáze môže účinne odstrániť napätie spôsobené skorým spracovaním obrobku, zabrániť vážnemu skresleniu obrobku spôsobenému následným zahrievaním a potom spôsobiť praskanie; Môže tiež urýchliť rýchlosť ohrevu pri rekryštalizácii obrobku s fázovou zmenou, skrátiť čas na rovnomernosť vnútornej a vonkajšej teploty hrubého veľkého obrobku a urobiť distribúciu austenitového zrna rovnomernejšie a jemnejšie na veľkej časti, čím sa zlepší celkový post-tepelný výkon. Príliš vysoká teplota však môže viesť k rastu zŕn alebo sféroidizácii aglomerácie karbidov počas následného temperovania, čím sa zvyšuje krehkosť obrobku. V druhom stupni môže vyššia teplota predhrievania vyzrážať veľké množstvo karbidov a sféroidizovať po častiach a stupeň disperzie jemných karbidov je v tomto procese vyšší a možno sa vyhnúť tepelnému namáhaniu a rastu zŕn spôsobeným príliš vysokou teplotou.
Výsledky „kovania plus normalizácie plus sféroidizačné žíhanie“ a „kovanie plus sféroidizačné žíhanie“ na oceli H13 ukazujú, že normalizačné a sféroidizačné žíhanie po kovaní môže zlepšiť morfológiu a distribúciu precipitácie karbidov v austenite a potom ovplyvniť mechanické vlastnosti.
Po konvenčnom žíhaní (840 ~ 890) stupňov ×(2 ~ 4) h a izotermickom sféroidizačnom žíhaní (840 ~ 890) stupňov x(2 ~ 4) h sa oceľové výkovky H13 ochladia na 710 ~ 740 stupňov počas 3 ~ 4 h, a potom sa ochladí na 500 stupňov na chladenie vzduchom a potom sa testovací blok dvakrát ochladí a temperuje. Výsledky ukazujú, že: Po izotermickom sféroidizačnom žíhaní možno vo vnútri ocele H13 získať sférický perlit a dispergovanú zrnitú karbidovú štruktúru a opätovné predhriatie po sféroidizačnom žíhaní môže tiež zlepšiť stupeň disperzie karbidu, čím sa získa jadro pre transformáciu mikroštruktúry po kalenie.
2.2 Kalenie
2.2.1 Konvenčný proces kalenia
Prostredníctvom tuhého roztoku rôznych legujúcich prvkov obsahuje kalená štruktúra veľké množstvo kaleného martenzitu a zvyškového austenitu, čo môže výrazne zlepšiť húževnatosť a odolnosť voči opotrebovaniu ocele H13, takže oceľ H13 je vo všeobecnosti potrebné kaliť. Doba zdržania roztoku je vo všeobecnosti určená veľkosťou ocele H13 a zložitosťou formy, zvyčajne 0,25 ~ 0,45 min/mm. Teplota roztoku je vo všeobecnosti 1000-1100 stupňov, ktorá je určená hlavne teplotou topenia vnútornej fázy matrice. Štúdie ukázali, že keď teplota presiahne 1100 stupňov, vyššia teplota poskytuje tkanivu dostatok energie na aktiváciu rastu a austenitové zrná budú zjavne zhrubnuté a dokonca prepálené. Teplota kalenia sa vo všeobecnosti volí od 1000 do 1080 stupňov. Keď je teplota kalenia vysoká, obsah uhlíka a legujúcich prvkov v martenzite sa zvyšuje, nasýtené atómy uhlíka sa rozpúšťajú v martenzite v intersticiálnej forme, čo vedie k silnému skresleniu mriežky, čo vedie k zvýšeniu energie skreslenia, atómov uhlíka a dislokačnému zapleteniu, ktoré hrá významnú úlohu pri spevňovaní tuhého roztoku martenzitu a tvrdosť je po ochladení vyššia. Okrem toho, keď je teplota kalenia vyššia, zvyšuje sa obsah zvyškového austenitu v kalenej štruktúre a zvyškový austenit sa distribuuje medzi lištový martenzit, aby sa zabránilo šíreniu trhlín a zlepšila sa rázová húževnatosť. Preto, aby sa dosiahla vyššia červená tvrdosť po zahriatí, teplota kalenia sa vo všeobecnosti volí ako horná medzná teplota; Aby sa dosiahla lepšia húževnatosť, pri kalení sa používa spodná medzná teplota.
Oceľ H13 bola predhriata na 650 stupňov a 850 stupňov počas 30 minút a austenitické udržiavanie pri teplote 1020 ~ 1080 stupňov počas 5 až 7 minút a potom kalenie v oleji. Výsledky ukázali, že tvrdosť ocele H13 sa najprv zvýšila a potom sa znížila so zvýšením teploty kalenia a tvrdosť dosiahla najvyššiu pri 1050 stupňoch a dosiahla 53 HRC. Po predhriatí na 550 stupňov a 800 stupňov bola oceľ H13 kalená na 1030 stupňov, 1070 stupňov a 1100 stupňov. Po udržiavaní sa vykonalo chladenie oleja a temperovanie na 600 stupňov. Výsledky ukázali, že tepelná únava ocele H13 pri izbovej teplote a vysokej teplote by sa mohla zlepšiť po zvýšení teploty kalenia.
2.2.2 Proces čiastočného kalenia
Aby sa znížilo namáhanie kalenej štruktúry, oceľ H13 sa často kalí v etapách, to znamená, že oceľ sa najskôr kalí v soľnom kúpeli nad teplotou Ms a oceľ sa odstraňuje po udržaní teploty kalenej kvapaliny po dobu a potom sa ochladí na vzduchu. Frakčným kalením je možné dosiahnuť určitú rýchlosť chladenia kalením, zachovať štruktúru zliatiny s vysokou rozpustnosťou v tuhej hmote v matrici a zabrániť nadmernému zrážaniu medzikryštalického karbidu. Okrem toho znižuje napätie kalenia spôsobené nekonzistenciou medzi zmrašťovaním ocele za studena a za tepla vnútri a vonku, keď sa oceľ ochladí priamo na izbovú teplotu, a vnútorný a vonkajší povrch obrobku môže byť súčasne premenený na martenzitu. čas a znížiť množstvo tvorby nižšej bainitu, znížiť rýchle zmrštenie veľkosti tvaru formy a zabrániť deformácii a praskaniu po kalení.
V súčasnosti sa okrem bežných pecí so soľným kúpeľom vo veľkej miere používajú aj vákuové pece v procese ochladzovania. Kalenie vo vákuovej peci sa vzťahuje na celý proces kalenia vo vákuovej peci, kaliace médium (ako je vysoko čistý dusík) do vákuovej pece, riadením prietoku a teploty plynu na reguláciu rýchlosti chladenia, vysokej tepelnej účinnosti, oboje. môže dosiahnuť rýchle zahrievanie a chladenie, ale tiež môže dosiahnuť pomalé zahrievanie, aby sa znížilo vnútorné napätie obrobku, kontrola teploty je prísna a presná. Po kalení nemá povrch obrobku žiadne chyby, ako je oxidácia, oduhličenie a vodíkové skrehnutie. A stupeň automatizácie je vysoký a je široko používaný.
Okrem toho sa prietokové časticové pece používajú aj na ochladzovanie a chladenie vo výrobe. To znamená, že teplo je generované horľavým plynom v špecifických zariadeniach a výmena tepla a prenos tepla sa urýchľujú nepretržitým pohybom prúdiacich častíc, ako je korundový piesok, kremenný piesok a piesok z karbidu kremíka, aby sa dokončil proces chladenia obrobok. Celý proces regulácie teploty pece, rýchlosť ohrevu, znečistenie životného prostredia je malé, na obrobku nedôjde k dekarbonizácii, oxidácii a iným javom, môže sa dosiahnuť nepretržité ochladzovanie, ochladzovanie môže byť tiež priamo vykonávané modrú úpravou.
Jednostupňové ochladzovanie v soľnom kúpeli, dvojstupňové ochladzovanie v soľnom kúpeli, vákuové frakčné ochladzovanie a ochladzovanie vo fluidnom lôžku sa uskutočňovali na oceľových nástrojoch H13 veľkých, stredných a malých rozmerov. Analyzovala sa tvrdosť a štruktúra skúšobných blokov rôznymi spôsobmi kalenia. Výsledky testov ukázali, že: Prvá etapa chladenia a doba zdržania dvojstupňového kalenia by mala byť dostatočne dlhá, aby sa zabezpečilo, že povrch formy a stredová teplota budú rovnomerné a organizačná transformácia nenastane počas procesu konštantnej teploty, takže prvá Stupeň chladenia a čas zdržania sa môže primerane predĺžiť, aby sa minimalizoval objem Baines v oceli, a odporúča sa, aby teplota chladenia v prvom stupni ocele H13 bola približne 520 stupňov C a teplota chladenia druhého stupňa bola asi 200 stupňov C.
2.3 Temperovanie
Po kalení je vo vnútri ocele vo všeobecnosti veľké vnútorné napätie, ktoré je potrebné primerane temperovať. Temperovanie môže čo najviac znížiť vnútorné napätie konštrukcie, prinútiť ju k rovnováhe a vyhnúť sa veľkej zmene veľkosti formy spôsobenej následnou zmenou štruktúry; Môže tiež pokračovať v premene zvyškového austenitu v oceli na martenzitickú štruktúru bez zníženia tvrdosti pri zabezpečení húževnatosti.
Proces popúšťania ocele H13 vo všeobecnosti vyberá popúšťanie pri vysokej teplote 500 ~ 650 stupňov. Pri tejto teplote vo všeobecnosti nastáva sekundárne kalenie ocele H13 a keď sa zvyškový austenit premení na martenzit, jemné častice karbidu sa precipitujú v temperovanom martenzite, čím sa vytvorí sekundárne kalenie, tvrdosť obrobku sa znovu zvýši na úroveň kalením a zvyškové napätie ocele sa zníži.
Oceľ H13 po kovaní bola nodulovaná a žíhaná pri 860 stupňoch, kalená a udržiavaná pri 1030 stupňoch počas 30 minút po ochladení oleja a temperovaná a udržiavaná pri 590 stupňoch 2 hodiny po ochladení oleja. Analyzovali sa typy karbidov v temperovanej oceli H13 a urobili sa termodynamické výpočty a vypočítala sa veľkosť a množstvo karbidov v rôznych častiach. Výsledky ukázali, že: V temperovanej oceli H13, karbid MC bohatý na V, karbid M2C bohatý na Mo (<200 nm) and Cr-rich M23C6 carbide (>200 nm) sa precipitujú hlavne, z ktorých prvé dve sa zrážajú hlavne pri 1/2R a povrch je najmenej.
Keďže zvyškový austenit sa po jedinom temperovaní úplne netransformoval, za účelom ďalšieho zlepšenia vlastností materiálu sa často vykonáva sekundárne temperovanie alebo dokonca viacnásobné temperovanie, takže v tkanive sa vyzráža viac malých rozptýlených spevňujúcich fáz. zlepšiť jeho celkový výkon.
Ďalšie techniky tepelného spracovania
Nitridačná úprava a nitrokarburizácia môžu výrazne zlepšiť únavovú pevnosť, odolnosť proti opotrebeniu a koróziu ocele so zápustkami H13 a majú výhody rýchlej nitridačnej rýchlosti a dobrých vlastností nitridačnej vrstvy. Je široko používaný vo výrobe a často sa používa po dokončení spracovania formy.
Po dvojstupňovom predohrevu plus 1030 stupňov kalenie plus 600 stupňov popúšťanie pre oceľ H13 a potom 580 stupňov x 4,5 h plynového nitridového nauhličovania, chladenia oleja je hrúbka nitridovej nauhličovacej vrstvy asi 0,20 mm a tvrdosť povrchu formy je nad 900 HV. Nauhličovanie plynným dusíkom je ekvivalentné temperovaniu po kalení a spracovaní formy a životnosť formy je viac ako 2-krát dlhšia ako pri konvenčnom tepelnom spracovaní.
kalená oceľ H13 pri 1050 stupňoch plus 560 ~ 600 stupňoch dvakrát popúšťanie a potom sa vykonala 540 ~ 570 stupňov x 12 h iónová nitridácia, hrúbka povrchovej penetračnej vrstvy 0,24 mm, biela vrstva asi 10 μm, tvrdosť asi 67 HRC, odolnosť povrchu formy proti opotrebovaniu a životnosť sa zlepšili.
Vysoko komplexné vlastnosti ocele H13 možno získať stupňovitým prípravným tepelným spracovaním, stupňovým chladením po kalení a viacnásobným popúšťaním.
S rýchlym rozvojom spoločnosti a neustálou inováciou vedeckej a technologickej výrobnej úrovne sa tiež zvyšuje dopyt po zlepšení výkonu ocele H13. Ako efektívnejšie hrať výkonnosť ocele H13 a zlepšiť jej úroveň tepelného spracovania, aby vyhovovala rastúcim potrebám, bude smer pokračujúceho výskumu vedcov. V tradičnom procese budú bezpečnejšie a efektívnejšie, vyššia úroveň automatizácie a menšie znečistenie životného prostredia metódami spevnenia tepelným spracovaním viac zainteresované a študované.
Provincia S'-čchuan liao maznať špeciálnu oceľ trade co., LTD a môže vám poskytnúť rôzne triedy ocele, tepelné spracovanie 1.2344.1.2343, 4140 a CrMoA4, 4130,1.7225 1.2767.1.2316, 12 l14, M2. M35, M42, T1.