论文部分内容阅读
H13钢是一种强韧兼具的空冷硬化型热作模具钢,具有良好的热强性、红硬性、较高的韧性、耐磨性、抗热疲劳性能及抗热裂能力,通常用于制造热挤压模,热锻模,铝、铜及其合金的压铸模具等,是目前国内外应用最广泛的热作模具钢之一。本文针对目前国内H13钢生产存在的质量稳定性差等问题,以稳定生产高品质H13钢为目标,以H13钢真空锭和电渣锭作为试验材料,测定了试验钢的CCT曲线,较为系统的研究了热处理工艺对H13钢组织性能的影响规律,试验优选了H13钢均质化处理工艺、预备热处理工艺以及淬火、回火工艺,得出以下主要结论:1)H13钢真空锭和电渣锭的铸态组织中存在严重的枝晶偏析和液析碳化物,为消除铸锭的组织缺陷,对铸锭进行均匀化处理,经过试验,优选出电渣锭和真空锭的最佳均质化处理工艺分别为:1 180℃×6 h,空冷,和1 280℃×8 h,空冷。均质化处理后铸锭的成分偏析得到根本改善,液析碳化物边缘发生溶解,外形趋于圆整,铸锭的成分和组织的不均匀性显著改善。2)所测定的H13钢CCT曲线表明:H13钢具有良好的淬透性,在冷速为1℃/s时即可获得完全马氏体组织。升高淬火温度,使得Ms点降低,980℃和1 030℃奥氏体化后的Ms点分别为360℃和330℃。3)本试验条件下,H13钢最佳的预备热处理工艺为固溶+等温退火,工艺参数为1 080℃×1 h,空冷,870℃×1 h,炉冷至750℃×2 h,空冷。试样退火态硬度为175 HBW。经过1 040℃保温1 h,空冷淬火,600℃保温2 h,空冷二次回火处理后,试样的硬度为44.38 HRC,横向冲击功12.2 J,横纵冲击功比0.82,其组织及性能均达到高档优质H13钢标准。4)试验钢调质态组织为回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体;在980~1 080℃淬火区间内,提高淬火温度,有利于提高试样淬火、回火后的硬度、冲击韧性和热稳定性能。淬火温度升高,淬火试样在回火过程中出现的“二次硬化峰”升高,二次硬化出现的温度降低。980℃、1 030℃和1 080℃淬火试样,回火二次硬化出现的温度区间分别为550~570℃、530~550℃、510~530℃。H13钢最佳的淬火、回火工艺为:1 080℃×1 h,空冷淬火,600℃×2 h,空冷二次回火。