H13模具鋼是世界上常用的熱作模具鋼。H13模具鋼韌性高,淬透性強(qiáng),耐冷熱疲勞,不易產(chǎn)生熱疲勞裂紋。這些特征也是由H熱處理工藝決定。
1、退火工藝
H13模具鋼屬于常規(guī)完全退火或等溫球化退火的共析鋼。H13模具鋼的完全退火工藝為:850~900℃×3~4h,保溫后,隨爐冷至5000℃以下空冷出爐;等溫球化退火藝:845~900℃×2~4h/爐冷 700~740℃×3~4h爐冷,≤40℃/h,≤500℃出爐空冷。
H13模具鋼退火后,合適的組織由球珠光體和少量顆粒碳化物組成,熱處理硬度達(dá)到HB192~229,加工性能好。對質(zhì)量要求較高的H13鋼模具還應(yīng)防止白點(diǎn)退火。
2、淬火工藝
H鹽浴爐、真空爐、流動(dòng)粒子爐可加熱模具鋼的淬火回火工藝,模具表面光滑,熱處理變形小,零件壽命長。特別是外熱剛玉流粒爐保護(hù)加熱,吸收了鹽浴爐和真空爐加熱的共同優(yōu)點(diǎn),非常適合熱模具鋼的熱處理加熱。
H13模具鋼采用鹽浴爐作為加熱設(shè)備時(shí)的一般淬火工藝:400~500℃預(yù)熱,650~840℃預(yù)熱,1020~1050℃奧氏體化,空淬、油淬、氣淬或分級(jí)淬火是保溫后可視性能要求的,分級(jí)溫度可達(dá)500~540℃。
3、回火工藝
H13模具鋼淬火后,2~為了獲得所需的得所需的力學(xué)性能。淬火后的模具溫度低于70℃應(yīng)盡快回火,這對于尺寸大、形狀復(fù)雜的熱作模具尤為重要。同時(shí),為避免熱作模具回火時(shí)重新產(chǎn)生殘余應(yīng)力,回火加熱和冷卻應(yīng)緩慢進(jìn)行。
H回火溫度和硬度應(yīng)根據(jù)熱作模具的工作條件和具體的失效形式來確定。一般優(yōu)質(zhì)H13模具鋼大都采用540~650℃×3h高溫回火,以提高模具的韌性和減少殘余奧氏體(Ar)模具鋼中的變化會(huì)導(dǎo)致脆性。