H13, srovnání národních značek je následující.
1. Čína: 4Cr5MoSiV1,
2.Amerika:h13
3.Japonci:skd11.
chemická složka:
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:0.80-1.20,PS Menší nebo rovno 0,030 .
Konvenční proces tepelného zpracování oceli H13.
Struktura oceli H13 po kování je páskovaná a obvykle obsahuje hrubý primární karbid a ve struktuře dílů po kování dochází k velkému vnitřnímu pnutí, které má nepříznivý vliv na následné zápustkové opracování, životnost a životnost. Aby se zlepšila mikrostruktura a komplexní vlastnosti oceli H13, mělo by být po kování provedeno správné tepelné zpracování, aby se zlepšily komplexní vlastnosti zápustky.
Konvenční proces tepelného zpracování oceli H13 zahrnuje především předběžné tepelné zpracování, kalení a popouštění
Proces přípravy tepelného zpracování oceli H13 je převážně žíhání nebo normalizace, s jedním předehřevem a vícenásobným předehřevem. Proces přípravného tepelného zpracování a doby předehřívání závisí především na velikosti oceli a složitosti formy, jako je žíhání pro odlehčení pnutí plus nodulizační žíhání, normalizační plus nodulizační žíhání, dvoustupňové nodulizační žíhání atd. Hlavním účelem je: ( 1) zlepšit strukturu pásu oceli po kování, odstranit karbid sítě a připravit organizaci na nodulizační strukturu a následné tepelné zpracování; ② Vyhněte se vyšší rychlosti ohřevu, která způsobuje, že teplotní rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem oceli je příliš velký, což má za následek větší vnitřní pnutí, které způsobuje vážnou deformaci nebo vede k následným trhlinám při kalení.
Obsah uhlíku v oceli H13 je 0,35 procent ~ 0,45 procent, obsahuje asi 8 procent legujících prvků, což má za následek posun legovaného eutektoidního bodu doleva, patří k hypereutektoidní oceli. Před kalením, aby se eliminoval síťový karbid, je hypereutektoidní ocel často sféroidizována žíháním blízko její teploty Ac1 nebo neúplným žíháním mezi teplotami Ac1 a Ac3. Teplota žíhání oceli H13 před tepelným zpracováním se obecně volí 600 ~ 650 stupňů, teplota sféroidního žíhání 800 ~ 850 stupňů. Nižší teplota předehřívání v první fázi může účinně odstranit napětí způsobené časným zpracováním obrobku, zabránit vážnému zkreslení obrobku způsobenému následným ohřevem a následně způsobit praskání; Může také urychlit rychlost ohřevu při rekrystalizaci s fázovou změnou obrobku, zkrátit dobu pro rovnoměrnost vnitřní a vnější teploty tlustého velkého obrobku a učinit distribuci austenitového zrna rovnoměrnější a jemnější na velké části, čímž se zlepší celkový post-tepelný výkon. Příliš vysoká teplota však může vést k růstu zrn nebo sferoidizaci aglomerace karbidů během následného temperování, čímž se zvyšuje křehkost obrobku. Ve druhém stupni může vyšší teplota předehřívání vysrážet velké množství karbidů a sféroidizovat v úsecích a stupeň disperze jemných karbidů je v tomto procesu vyšší a lze se vyhnout tepelnému namáhání a růstu zrn způsobeným příliš vysokou teplotou.
Výsledky „kování plus normalizační plus sféroidizační žíhání“ a „kování plus sféroidizační žíhání“ na oceli H13 ukazují, že normalizační a sféroidizační žíhání po kování může zlepšit morfologii a distribuci precipitace karbidů v austenitu a následně ovlivnit mechanické vlastnosti.
Po konvenčním žíhání (840 ~ 890) stupňů ×(2 ~ 4) h a izotermickém sféroidizačním žíhání (840 ~ 890) stupňů x(2 ~ 4) h jsou ocelové výkovky H13 ochlazovány na 710 ~ 740 stupňů po dobu 3 ~ 4 h, a poté ochlazen na 500 stupňů pro chlazení vzduchem, a poté je zkušební blok dvakrát ochlazován a temperován. Výsledky ukazují, že: Po izotermickém sféroidizačním žíhání lze uvnitř oceli H13 získat sférický perlit a dispergovanou strukturu zrnitého karbidu a opětovné předehřátí po sféroidizačním žíhání může také zlepšit stupeň disperze karbidu a poskytnout jádro pro transformaci mikrostruktury po kalení.
2.2 Kalení
2.2.1 Konvenční proces kalení
Prostřednictvím tuhého roztoku různých legujících prvků obsahuje kalená struktura velké množství kaleného martenzitu a zbytkového austenitu, což může výrazně zlepšit houževnatost a odolnost proti opotřebení oceli H13, takže ocel H13 je obecně potřeba kalit. Doba zdržení roztoku je obecně určena velikostí oceli H13 a složitostí formy, obvykle 0,25 ~ 0,45 min/mm. Teplota roztoku je obecně 1000-1100 stupňů, která je určena hlavně teplotou tání vnitřní fáze matrice. Studie ukázaly, že když teplota překročí 1100 stupňů, vyšší teplota poskytuje dostatek energie pro aktivaci růstu pro tkáň a austenitová zrna budou zjevně zhrubnout a dokonce se přepálit. Teplota kalení se obecně volí od 1000 do 1080 stupňů. Když je zhášecí teplota vysoká, obsah uhlíku a legujících prvků v martenzitu se zvyšuje, nasycené atomy uhlíku se rozpouštějí v martenzitu v intersticiální formě, což má za následek silné zkreslení mřížky, což má za následek zvýšenou energii zkreslení, atomy uhlíku a dislokační propletení, které hraje významnou roli při zpevnění tuhého roztoku martenzitu a tvrdost je po kalení vyšší. Navíc, když je kalicí teplota vyšší, obsah zbytkového austenitu v kalené struktuře se zvyšuje a zbytkový austenit je distribuován mezi lištový martenzit, aby se zabránilo šíření trhlin a zlepšila se rázová houževnatost. Proto, aby se po zahřátí získala vyšší tvrdost do červena, je teplota kalení obecně zvolena jako horní mezní teplota; Pro dosažení lepší houževnatosti se při kalení používá spodní mezní teplota.
Ocel H13 byla předehřátá na 650 stupňů a 850 stupňů po dobu 30 minut a austenitické udržování na teplotě 1020 ~ 1080 stupňů po dobu 5 ~ 7 minut a poté kalení v oleji. Výsledky ukázaly, že tvrdost oceli H13 nejprve rostla a poté se snižovala s rostoucí teplotou kalení a tvrdost dosáhla nejvyšší hodnoty při 1050 stupních a dosáhla 53 HRC. Po předehřátí na 550 stupňů a 800 stupňů byla ocel H13 kalena na 1030 stupňů, 1070 stupňů a 1100 stupňů. Po udržení bylo provedeno chlazení oleje a temperování na 600 stupňů. Výsledky ukázaly, že tepelná únava oceli H13 při pokojové teplotě a vysoké teplotě by se mohla zlepšit po zvýšení kalicí teploty.
2.2.2 Proces frakčního kalení
Aby se snížilo namáhání kalené struktury, je ocel H13 často kalena ve stupních, to znamená, že ocel je nejprve kalena v solné lázni nad teplotou Ms a ocel je odstraněna po udržení teploty kalené kapaliny po dobu po určitou dobu a poté se ochladí na vzduchu. Frakčním kalením lze dosáhnout určité rychlosti kalení, zachovat strukturu slitiny s vysokou rozpustností v pevném stavu v matrici a zabránit nadměrnému vysrážení mezikrystalického karbidu. Kromě toho snižuje kalicí napětí způsobené nekonzistencí mezi smrštěním oceli za studena a za tepla uvnitř a vně, když je ocel ochlazena přímo na pokojovou teplotu, a vnitřní a vnější povrch obrobku může být současně martenzitickou transformací. a snížit množství tvorby nižšího bainitu, snížit rychlé smrštění velikosti tvaru formy a zabránit deformaci a praskání po kalení.
V současné době jsou kromě běžných pecí se solnou lázní široce používány v procesu chlazení kalením také vakuové pece. Kalení ve vakuové peci se týká celého procesu kalení ve vakuové peci, kalícího média (jako je dusík s vysokou čistotou) do vakuové pece, řízením průtoku a teploty plynu pro řízení rychlosti chlazení, vysoké tepelné účinnosti, obojího. může dosáhnout rychlého ohřevu a chlazení, ale také může dosáhnout pomalého ohřevu, aby se snížilo vnitřní napětí obrobku, kontrola teploty je přísná a přesná. Po kalení nemá povrch obrobku žádné vady, jako je oxidace, oduhličení a vodíkové křehnutí. A stupeň automatizace je vysoký a je široce používán.
Průtokové částicové pece se navíc ve výrobě používají také pro kalení a chlazení. To znamená, že teplo je generováno hořlavým plynem ve specifickém zařízení a výměna tepla a přenos tepla jsou urychlovány nepřetržitým pohybem proudících částic, jako je korundový písek, křemičitý písek a písek z karbidu křemíku, aby se dokončil proces chlazení obrobek. celý proces regulace teploty pece, rychlost ohřevu, znečištění životního prostředí je malé, u obrobku nedojde k dekarbonizaci, oxidaci a dalším jevům, lze dosáhnout nepřetržitého kalení, kalení lze také přímo provádět zpracování plísní.
Jednostupňové kalení v solné lázni, dvoustupňové kalení v solné lázni, vakuové frakční kalení a kalení ve fluidním loži byly prováděny na ocelových nástrojích H13 velkých, středních a malých velikostí. Byla analyzována tvrdost a struktura zkušebních bloků při různých metodách kalení. Výsledky testu ukázaly, že: Doba chlazení a výdrže prvního stupně dvoustupňového kalení by měla být dostatečně dlouhá, aby zajistila, že povrch formy a středová teplota budou jednotné a organizační transformace nenastane během procesu konstantní teploty, takže první Doba chlazení a výdrže může být vhodně prodloužena, aby se minimalizoval objem Baines v oceli, a doporučuje se, aby teplota chlazení první fáze oceli H13 byla asi 520 stupňů C a teplota chlazení druhého stupně byla asi 200 stupňů C.
2.3 Temperování
Po kalení je uvnitř oceli obecně velké vnitřní pnutí, které je třeba vhodně temperovat. Temperování může co nejvíce snížit vnitřní pnutí konstrukce, přimět ji k vyrovnání a vyhnout se velké změně velikosti formy způsobené následnou změnou struktury; Může také pokračovat v přeměně zbytkového austenitu v oceli na martenzitickou strukturu, aniž by došlo ke snížení tvrdosti při zajištění houževnatosti.
Proces popouštění oceli H13 obecně volí popouštění při vysoké teplotě 500 ~ 650 stupňů. Při této teplotě obecně dochází k sekundárnímu kalení oceli H13, a když se zbytkový austenit přemění na martenzit, jemné částice karbidu se vysrážejí v popuštěném martenzitu za vzniku sekundárního kalení, tvrdost obrobku se znovu zvýší na úroveň kalení a zbytkové napětí oceli se sníží.
Ocel H13 po kování byla nodulována a žíhána při 860 stupních, kalena a udržována při 1030 stupních po dobu 30 minut po ochlazení oleje a temperována a udržována na 590 stupních po dobu 2 hodin po ochlazení oleje. Byly analyzovány typy karbidů v temperované oceli H13 a byly provedeny termodynamické výpočty a byla vypočtena velikost a množství karbidů v různých částech. Výsledky ukázaly, že: V temperované oceli H13, karbid MC bohatý na V, karbid M2C bohatý na Mo (<200 nm) and Cr-rich M23C6 carbide (>200 nm) jsou převážně sráženy, z nichž první dva jsou převážně sráženy při 1/2R a povrch je nejméně.
Vzhledem k tomu, že zbytkový austenit nebyl po jediném temperování zcela transformován, za účelem dalšího zlepšení vlastností materiálu se často provádí sekundární temperování nebo dokonce vícenásobné temperování, takže se v tkáni vysráží více malých rozptýlených zpevňovacích fází. zlepšit jeho celkový výkon.
Další techniky tepelného zpracování
Nitridační úprava a nitrokarburizace mohou výrazně zlepšit únavovou pevnost, odolnost proti opotřebení a odolnost proti korozi oceli zápustek H13 a mají výhody rychlé nitridační rychlosti a dobrých vlastností nitridační vrstvy. Je široce používán ve výrobě a často se používá po dokončení zpracování forem.
Po dvoustupňovém předehřátí plus 10kalení 30 stupňů plus popouštění 600 stupňů pro zápustkovou ocel H13 a poté 580 stupňů × 4,5 h plynového nitridového nauhličování, chlazení oleje je tloušťka nitridové nauhličovací vrstvy asi 0,20 mm a povrchová tvrdost formy je nad 900 HV. Nauhličování plynným dusíkem je ekvivalentní temperování po kalení a zpracování formy a životnost formy je více než dvojnásobná oproti běžnému tepelnému zpracování.
kalená ocel H13 při 1050 stupních plus 560 ~ 600 stupních dvakrát popouštěcí ošetření a poté provedena iontová nitridace 540 ~ 570 stupňů × 12 h, tloušťka povrchové penetrační vrstvy 0,24 mm, bílá vrstva asi 10 μm, tvrdost asi 67 HRC, odolnost povrchu formy proti opotřebení a životnost byly zlepšeny.
Vysoce komplexní vlastnosti oceli H13 lze získat fázovým přípravným tepelným zpracováním, fázovým chlazením po kalení a vícenásobným popouštěním.
S rychlým rozvojem společnosti a neustálou inovací vědecké a technologické úrovně výroby se také zvyšuje poptávka po zlepšení výkonu oceli H13. Jak efektivněji hrát výkon oceli H13 a zlepšit úroveň jejího tepelného zpracování, aby vyhovovala rostoucím potřebám, bude směr pokračujícího výzkumu vědců. V tradičním procesu se bude více zkoumat a studovat bezpečnější a efektivnější, vyšší úroveň automatizace a menší znečištění životního prostředí metodami zpevňování tepelným zpracováním.
Provincie S'-čchuan liao mazlí special steel trade co., LTD a může vám poskytnout různé třídy oceli, tepelné zpracování 1.2344.1.2343, 4140 a CrMoA4, 4130,1.7225 1.2767.1.2316, 12 l14, M2. M35, M42, T1.