H13年度の全国ブランド比較は以下の通りです。
1.中国:4Cr5MoSiV1、
2.アメリカ:h13
3.日本語:skd11。
化学成分:
C:{{0}}.32-0.45,Si:0.80-1.20,Mn:0.{ {7}}.50,Cr:4.75-5.50,Mo:1.10-1.75,V:0.80-1.20,PS 0.030 以下。
H13鋼の従来の熱処理プロセス。
鍛造後の H13 鋼の組織は帯状であり、通常粗大な一次炭化物を含み、鍛造後の部品の組織には大きな内部応力が存在し、その後の金型加工、耐用年数に悪影響を及ぼします。 H13鋼の微細組織と総合的特性を改善するには、鍛造後に適切な熱処理を実施して金型の総合的特性を向上させる必要があります。
H13鋼の従来の熱処理プロセスには、主に予備熱処理、焼き入れ、焼き戻しが含まれます
H13鋼の準備熱処理プロセスは主に焼鈍または焼きならしであり、1回の予熱と複数回の予熱が行われます。 準備熱処理プロセスと予熱時間は、主に鋼のサイズと金型の複雑さに依存します。たとえば、応力除去焼鈍と球状化焼鈍、焼ならしと球状化焼鈍、二段階の球状化焼鈍などです。主な目的は次のとおりです。 1) 鍛造後の鋼のリボン構造を改善し、網状炭化物を除去し、団塊形成構造とその後の熱処理のための組織を準備します。 ② 加熱速度が速くなると鋼の内外の温度差が大きくなり、内部応力が大きくなり、大きな変形や焼割れの原因となりますので避けてください。
H13鋼の炭素含有量は0.35パーセント〜0.45パーセントで、約8パーセントの合金元素を含み、合金共析点が左に移動し、過共析鋼に属します。 過共析鋼は焼入れ前に網状炭化物を除去するために、Ac1 温度付近で球状化焼鈍するか、Ac1 と Ac3 温度の間で不完全焼鈍することがよくあります。 H13鋼の予熱処理焼鈍温度は一般的に600〜650度、球状化焼鈍温度は800〜850度に選択されます。 最初の段階での予熱温度を低くすることで、ワークピースの初期加工によって生じる応力を効果的に除去し、その後の加熱によって引き起こされるワークピースの重大な歪みを防ぎ、亀裂の原因となることを防ぎます。 また、ワークピースの相変化再結晶の加熱速度を高速化し、厚い大型ワークピースの内部および外部の温度均一化の時間を短縮し、大断面上のオーステナイト粒分布をより均一かつ微細にすることができるため、品質が向上します。全体的なポストサーマルパフォーマンス。 ただし、温度が高すぎると、その後の焼き戻し中に粒子の成長や炭化物の凝集球状化が発生し、ワークピースの脆性が増加する可能性があります。 第 2 段階では、予熱温度が高くなるほど、多数の炭化物が析出して部分的に球状化することができ、このプロセスでは微細な炭化物の分散度が高くなり、高すぎる温度によって引き起こされる熱応力や粒成長を回避できます。
H13鋼の「鍛造+焼ならし+球状化焼鈍」および「鍛造+球状化焼鈍」の結果は、鍛造後の焼ならしおよび球状化焼鈍がオーステナイト中の炭化物析出の形態および分布を改善し、機械的性質に影響を及ぼすことができることを示している。
通常の焼鈍(840～890)度×(2～4)hおよび等温球状化焼鈍(840～890)度×(2～4)hの後、H13鋼鍛造品を710～740度まで3～4時間冷却し、試験片は空冷により500度まで冷却され、その後2回の焼入れと焼戻しが行われます。 結果は、等温球状化焼鈍後、H13鋼内部に球状パーライトと分散粒状炭化物構造が得られ、球状化焼鈍後の再予熱によって炭化物の分散度も向上し、球状化焼鈍後の微細組織変態の核となることが示された。急冷。
2.2 焼入れ
2.2.1 従来の焼入プロセス
さまざまな合金元素の固溶体により、焼入れ後の組織には多数の焼入れマルテンサイトと残留オーステナイトが含まれ、これにより H13 鋼の靭性と耐摩耗性が大幅に向上するため、H13 鋼は通常、焼入れする必要があります。 溶液保持時間は一般に H13 鋼のサイズと金型の複雑さによって決まり、通常は 0.25 ～ 0.45 min/mm です。 溶液温度は一般に 1000-1100 度で、主にマトリックスの内部相の融点によって決まります。 研究によると、温度が 1100 度を超えると、より高い温度によって組織に十分な成長活性化エネルギーが提供され、オーステナイト粒が明らかに粗大化し、さらには過剰燃焼する可能性があります。 焼入れ温度は通常1000～1080度の範囲で選ばれます。 焼入れ温度が高いと、マルテンサイト中の炭素および合金元素の含有量が増加し、飽和した炭素原子が格子間型でマルテンサイトに溶解し、その結果、強い格子歪みが発生し、その結果、歪みエネルギー、炭素原子および転位の絡み合いが増加します。マルテンサイトの固溶体を強化するのに重要な役割を果たし、焼入れ後の硬度は高くなります。 また、焼入れ温度が高くなると、焼入れ組織中の残留オーステナイトの含有量が増加し、ラスマルテンサイト中に残留オーステナイトが分散して亀裂の伝播が防止され、衝撃靱性が向上する。 したがって、加熱後により高い赤色硬度を得るには、一般に焼入れ温度を上限温度として選択します。 より優れた靱性を得るために、焼入れ時に下限温度が使用されます。
H13鋼を650度および850度で30分間予熱し、1020〜1080度で5〜7分間オーステナイト保持した後、油焼き入れした。 結果は,H13鋼の硬度は焼入れ温度の上昇とともに最初に増加し,次に減少し,硬度は1050度で最高に達し,53HRCに達したことを示した。 H13 鋼を 550 度および 800 度で予熱した後、それぞれ 1030 度、1070 度、1100 度で焼き入れしました。 保持後、油冷し600度で焼き戻しを行った。 結果は、室温および高温におけるH13鋼の熱疲労性能は、焼入れ温度が上昇した後に改善できることを示した。
2.2.2 部分焼入れプロセス
焼入れ組織の応力を軽減するために、H13 鋼は段階的に焼入れされることがよくあります。つまり、最初に鋼を塩浴中で MS 温度より高い温度で焼入れし、焼入れした液体の温度を一定時間維持した後に鋼を取り出します。一定時間放置した後、空冷します。 分割焼入れにより、一定の焼入れ冷却速度が得られ、マトリックス中に固溶度の高い合金組織が保持され、粒界炭化物の過度の析出が防止されます。 また、鋼材を直接室温まで冷却する際、鋼材の内部と外部の冷間収縮と熱間収縮の不一致によって生じる焼入れ応力を軽減し、ワークの内外面を同時にマルテンサイト変態させることができます。時間を短縮し、下部ベイナイトの生成量を低減し、金型形状寸法の急激な収縮を低減し、焼入れ後の変形や割れを防止します。
現在、焼入れ冷却工程には通常の塩浴炉に加え、真空炉も広く使用されています。 真空炉急冷とは、真空炉内での急冷プロセス全体を指します。急冷媒体（高純度窒素など）を真空炉に導入し、ガスの流量と温度を制御して冷却速度と高い熱効率を制御します。急速加熱と冷却を実現できますが、ワークの内部応力を軽減するためにゆっくり加熱することもでき、温度制御は厳密かつ正確です。 焼入れ後のワーク表面には酸化、脱炭、水素脆化などの欠陥がありません。 そして自動化の度合いが高く、広く使われています。
さらに、フロー粒子炉は生産時の急冷や冷却にも使用されます。 つまり、特定の装置内の可燃性ガスによって熱が発生し、コランダム砂、珪砂、炭化ケイ素砂などの流動粒子の連続運動によって熱交換と熱伝達が促進され、冷却プロセスが完了します。ワークピース。 炉の温度制御、加熱速度、環境汚染の全プロセスは小さく、ワークピースの脱炭素、酸化およびその他の現象は発生せず、連続焼入れを達成でき、焼入れは直接モールドブルー処理を行うこともできます。
一段塩浴焼入れ、二段塩浴焼入れ、真空分別焼入れ、流動床焼入れを大、中、小サイズのH13鋼ダイスで実施した。 異なる焼入れ方法の下でのテストブロックの硬度と構造を分析しました。 テスト結果は次のことを示しました。二段階焼入れの第一段階の冷却および保持時間は、金型表面と中心温度を均一にするのに十分な長さである必要があり、恒温プロセス中に組織変態は起こらないため、最初の段階では段階の冷却および保持時間を適切に延長して、鋼中のベインズの体積を最小限に抑えることができます。H13 鋼の第一段階の冷却温度は約 520 ℃、第二段階の冷却温度は約 200 ℃であることが推奨されます。
2.3 焼き戻し
焼き入れ後は、一般に鋼の内部に大きな内部応力が発生するため、適切に焼き戻す必要があります。 焼き戻しにより、構造の内部応力を可能な限り低減し、バランスをとりやすくし、その後の構造の変化によって引き起こされる金型サイズの大きな変化を回避できます。 また、靭性を確保しながら硬度を低下させることなく、鋼中の残留オーステナイトをマルテンサイト組織に変態し続けることができます。
H13鋼の焼き戻し工程は、一般的に500〜650度の高温焼き戻しが選択されます。 この温度では一般にH13鋼の二次硬化が起こり、残留オーステナイトがマルテンサイトに変態する際に焼戻しマルテンサイト中に微細な炭化物粒子が析出して二次硬化が生じ、ワークの硬さは再びそのレベルまで上昇します。焼入れが促進され、鋼の残留応力が減少します。
鍛造後のH13鋼はノジュレーションを発生させて860度で焼鈍し、油冷後焼入れして1030度で30分間保持し、油冷後焼き戻しして590度で2時間保持した。 焼戻しH13鋼の炭化物の種類を分析して熱力学計算を行い、各部の炭化物の大きさと量を計算しました。 結果は次のことを示しました: 焼き戻し H13 鋼では、V リッチ MC 炭化物、Mo リッチ M2C 炭化物 (<200 nm) and Cr-rich M23C6 carbide (>２００ｎｍ）が主に析出し、そのうち最初の２つは主に１／２Ｒで析出し、表面が最も少ない。
残留オーステナイトは 1 回の焼き戻しでは完全には変態していないため、材料の性能をさらに向上させるために、多くの場合、二次焼き戻し、または複数回の焼き戻しが実行され、より小さな分散した強化相が組織内に析出して、全体的なパフォーマンスを向上させます。
その他の熱処理技術
窒化処理と軟窒化処理は、H13 ダイス鋼の疲労強度、耐摩耗性、耐食性を大幅に向上させることができ、窒化速度が速く、窒化層の特性が良好であるという利点があります。 生産現場で広く使用されており、金型加工完了後に使用されることが多いです。
H13ダイス鋼の2段階予熱+1030度焼入れ+600度焼戻し後、580度×4.5hのガス窒化浸炭、油冷却、窒化浸炭層の厚さは約0.20mm、金型表面硬度は 900 HV 以上です。 ガス窒素浸炭は、金型焼入れ加工後の焼き戻しに相当し、従来の熱処理に比べ金型寿命が2倍以上となります。
1050度で焼入れしたH13鋼に560～600度の2回焼戻し処理を施した後、540～570度×12hのイオン窒化処理を実施、表面浸透層厚さ0.24mm、白色層約10 μm、硬度約67HRCで金型表面の耐摩耗性と寿命が向上しました。
H13鋼は、準備熱処理、焼入れ後の段階冷却、複数回の焼戻しにより総合的な高い特性が得られます。
社会の急速な発展と科学技術の製造レベルの継続的な革新に伴い、H13鋼の性能向上の要求も高まっています。 H13 鋼の性能をより効率的に発揮し、増大するニーズを満たすためにその熱処理レベルを向上させる方法は、学者による継続的な研究の方向性です。 従来のプロセスでは、より安全で効率的で、より高度な自動化が行われ、環境汚染が少ない熱処理強化方法がより広く関心を集め、研究されることになるでしょう。
四川省リャオフォンドル特殊鋼貿易有限公司は、さまざまなグレードの鋼、熱処理1.2344.1.2343、4140およびCrMoA4、4130、1.7225 1.2767.1.2316、12 l14、M2を提供できます。 M35、M42、T1。