熱作模具鋼H13熱處理工藝過程規范

熱作模具鋼H13熱處理工藝過程規范

H13是美國牌號，相當于我國的4Cr5MoSiV1鋼，瑞典一勝百的8407，日本大同的DHA1，日本日立的DAC，德國的1.2344，成分決定H13鋼具有高的淬透性和抗回火穩定性，經過淬火和高溫回火后，具有高的韌性和強度。如果采用科學合理的熱處理工藝，可以充分發揮其潛能，獲得比較高的高溫強度、耐熱疲勞性、耐磨性和高的熱穩定性，極大地滿足模具的性能要求，提高使用壽命。

⒈模具的技術要求

一般小型模具復雜件，硬度要求是46~48HRC，簡單件是48~52HRC；中型模具復雜件硬度要求是42~44HRC，簡單件是44~46HRC；大型模具復雜件，硬度要求是40~42HRC，簡單件是42~46HRC。

⒉H13的熱處理工藝過程

淬火工藝路線：清洗(表面清潔)→裝爐→抽真空→預熱→最后加熱→加壓氣淬→第一次回火→檢測硬度→第二次回火→最后回火。

⑴清洗(表面清理) 對于小型模具要放在清洗機內清洗干凈并將其表面吹干后裝爐；大型模具用干凈的抹布將其表面的污物、油漬等清理干凈后裝爐。

⑵裝爐裝爐時各模具間要留有空隙，一次裝爐量不大于400kg，以保證模具在加熱和冷卻時能夠充分、均勻。

⑶預熱關閉爐門后抽真空，并將工藝參數輸入微機。當爐內壓力降到0.133Pa后，開始送電升溫。對于中、大型模具，采用較低的速度升溫，一般是500℃/h左右，以減小爐膛與模具間的溫差，防止變形和開裂。對于H13鋼模具，我們采用分段預熱，第一次是560℃，第二次是850℃；預熱保溫時間是1.5min/mm×有效厚度；有效厚度的計算方法是：最小厚度×(1.2～1.3)。

⑷最后加熱和加壓氣淬

最后加熱溫度是1030℃，保溫時間是30min＋0.4min/mm×有效厚度。加壓氣淬時爐內氣體壓力與模具有效厚度的關系見下表

有效厚度 爐內氣體壓力 有效厚度 爐內氣體壓力

／mm ／×105Pa ／mm ／×105Pa

<75 2 150—175 3.5

75～100 2.5 175—200 4

100～150 3 200—225 4.5

⑸第一次回火

模具冷卻至80℃左右，進行第一次回火，溫度是560℃，保溫時間是：2h+1min/mm×有效厚度(儀表指示達到回火溫度時算起)。回火冷卻時爐內氣體壓力是：1×105～2×105Pa。H13鋼經正常溫度淬火后，由于二次硬化的作用，在560℃回火可達到硬度峰值。第一次回火后冷至室溫檢測硬度，第二次回火是決定硬度的回火，溫度主要是根據第一次回火后的硬度來確定。

⑹最后一次回火 溫度一般是560℃，如果第二次回火后硬度達不到工藝要求，可適當進行調整。

⒊H13的應用實例

下面介紹幾例典型的工藝實例，以充分說明我們的工藝設計水平已經完全能滿足生產的需要。

⑴搖臂模

材質H13，硬度要求44 48HRC。經過正常的淬火和第一次回火后，第二次回火溫度采用592~C，冷卻后測定硬度是46—48HRC。

⑵壓鑄模具

材質H13；硬度要求42 46HRC。經過正常的淬火和第一次回火后，第二次回火溫度采用605~C。冷卻后測定硬度是44—46HRC。

⑶其它模具，要求調質硬度為31~35HRC。經過正常的淬火和第一次回火后，第二次回火溫度采用650℃。冷卻后測定硬度是32—34HRC。

由以上實例可以看出，我們對H13鋼模具真空熱處理第二次回火溫度的把握基本準確，現在我們已經很少通過最后一次甚至更多次的回火來調整硬度，避免了反復多次回火造成的能源消耗。

⒋綜述

H13鋼模具真空熱處理工藝參數是：淬火加熱溫度1030℃。第一次回火溫度560℃，第二次回火溫度590~670℃，第三次回火溫度560℃。