失效分析:
由于模具使用厂家的不合理技术要求,往往会造成H13模具早期断裂失效。常见的造成模具早期失效的H13热作模具钢不合理技术要求有:“表面硬度低芯部硬度高;硬度要求过高;表面硬度高芯部硬度低等。
由化学成分分析表明绝大多数批次H13钢化学成分符合标准,仅少数批次的合金元素含量不足。在生产实践中经常 发现一些钢厂生产的H13化学成分偏析严重,模具厂家又未进行合理的锻造和球化退火,经常造成H13钢在热处理过程中或安装使用时断裂。
(1) 硬度偏高造成模具早期断裂
(2) 模具表层硬度太低,产生模具早期龟裂失效
(3) 模具表面硬度高,基体硬度低,产生早期龟裂失效
热处理:
H13钢的临界点:Ac1为853℃;Ac3为912℃;Ms为310℃
锻造:先缓慢加热到750℃,在快速加热到1120-1150℃的锻造温度,减少氧化和脱碳;始锻温度为1080-1120℃,始锻温度≥850℃,锻后缓冷,并及时退火。另外要求锻造比大于4.
退火:H13退火用TTT曲线位于淬火用TTT曲线的左侧,过冷奥氏体的稳定性降低,有利于退火软化处理。等温退火加热到800℃,保温2h,降温至750℃等温2-4h,炉冷到500℃出炉空冷,硬度为192-229HBS,锻后必须立即进行球化退火。
淬火和回火:淬火前二次预热,1040±10℃淬火,540±10 ℃回火 ,获得回火马氏体加碳化物组织 ,硬度 HRC46~50 ,可满足热作模具钢的性能要求 。
通过改进 H13 钢的冶炼方法和合理的锻造工艺来保证模具用材的要求 , 适宜的热处理工艺确保H13 钢具有良好的综合力学性能 , 正确的使用操作方法更有利于提高其使用寿命。冶炼 、锻造 、热处理 、使用等重要环节相互结合 , 可以有效提高 H13 钢在压铸模上的使用寿命 。
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