【正文】 鋼經(jīng)鍛造后，鋼的內部組織變成不穩(wěn)定的結晶，硬度高 13 切削困難，且此種狀態(tài)的鋼，內應力大，加工后容易變形和淬裂，機械性能差，為使碳化物結晶變成球化穩(wěn)定組織須進行球化退火。就大部分工藝而言，退火的三個基本特點： ① 加熱溫度在 Ac1以上 ② 慢冷 ③ 得到珠光體類組織 退火 包括鍛造后的球化退火和模具制作過程中的去應力退火兩部分。 注： 臨界點： Ac1 860℃； Ac3 915℃； Ar1 775℃；Ar3 815℃； Ms 340℃。其次是消除鍛造應力 ,降低鍛件表面硬度 ,提高切削加工性能 ?，F(xiàn)在 H13鋼的發(fā)展正在向低 Si高 M0的第二階段進行，（發(fā)展第一階段是提高 H13鋼的材質和熱處理水平）。對 Cr的加入形成的碳化物為 M23C6型，其在 1100℃奧氏體化時基本上溶解完了，（全部溶入奧氏體的溫度是 1160℃） ，這將決定 H13鋼的最佳奧氏體化溫度處于 1020～ 1080℃范圍內 Si 鋼中增加 Si的量除了固溶強化影響外，它能改進鋼的高溫抗氧化能力，直至 800℃（ 1475℉）。 V H13鋼的二次硬化能力不很明顯，提高 V的含量，如 V的量由％（ SKD6,相當于 H11）提高至 1%，使 H13鋼（ SKD61）的熱強度和熱穩(wěn)定性提高了，同時 V也增加水沖洗抗力，實際上是提高水浸侵蝕磨損抗力。鉻含量的提高有利于增加材料的熱強度，但對韌度不利。在 6 barN2 11 氣體真空處理條件下可淬透直徑為 160mm。 3 H13 化學成分及每個元素的作用 H13的化學成分 及物理與力學 性能 ① H13的化學成分 表 2 H13鋼的化學成分 ( 質量百分數(shù) %) C Si Mn Cr Mo V P S ~ ~ ~ ~ ~ ~ ≤ ≤ ② H13 鋼的物理性能、力學性能如下： 線膨脹系數(shù)α l： 106/ ℃ ,(22～ 500 ℃ )； 106/℃ ,(22～ 800℃ )； 熱導率λ： (m 使用壽命遠高于第一代模具鋼 5CrNiMo 和3Cr2W8V。 H13 與 4Cr5MoSiV 鋼相比，該鋼具有較高的熱強度和硬度，在中溫條件下具有很好的韌性 ?熱疲勞性和一定的耐磨性，不易產(chǎn)生熱疲勞裂紋，且抗粘結力強，與熔融金屬相互作用小， 而且可以抵抗熔融鋁的沖蝕作用。推薦淬火規(guī)范 : 淬火溫度為 1 080~ 1 120 ℃ , 在 20~ 60 ℃ 油中冷卻至 10 油溫 , 淬火硬度為 HRC61~ 63。該鋼適宜制造鐓鍛、壓力機鍛造等熱作模具 , 模具使用壽命較高。推薦淬火規(guī)范 : 淬火溫度為 1 060~ 1 130 ℃ , 在 20~ 60 ℃ 油中冷卻至油溫 , 淬火硬度為 HRC52~ 56。 疲勞裂紋而失效 , 則不適宜在急冷、急熱條件下工作 , 但因其抗回火能力較高 , 仍作為高熱強性熱作模具鋼而在許多熱加工領域應用。淬火溫度 1 050~ 1 200 ℃ , 硬度HRC49~ 56,550 ℃ 左右回火時出現(xiàn)二次硬化 , 經(jīng) 350℃ 及 450℃等溫淬火后可得到 較高的沖擊韌度和硬度。試用較好的高溫熱作模具鋼 4Cr3Mo2NiVNb、奧氏體耐熱鋼、4Cr3MoW4VNb( GR) 、 6Cr4Mo3NiWV(G2) 等鋼。 H13鋼在我國 為 4Cr5MoSiV1鋼 9 高熱強性熱作模具鋼 熱強性熱作模具鋼具有較高的回火抗力及穩(wěn)定性 , 主要應用于較高溫度下工作的熱頂鍛模具、熱擠壓模具、銅及黑色金屬壓鑄模具、壓力機模具等。可用于制造小型錘鍛模，也可以用于制造大、中型錘鍛模。但因其含碳量較低，回火中二次硬化能力較差， 使用溫度高于 540 ℃時硬度出現(xiàn)迅速下降?？捎糜诟邷亟饘俚臒徨懩＞?。 4Cr3Mo3W4VNb鋼 鋼增加了 Ti、 Nb的含量，細化了晶粒，碳化物分布更均勻，高溫強度、耐磨性和耐疲勞性能得到改善。 3Cr2MoWVNi鋼 該鋼含碳量較低 , 淬火后最高硬度為 HRC52。淬火規(guī)范 : 淬火溫度為 ( 870 + 10) ℃ , 在 20~ 60℃ 油中冷卻至油溫 , 淬火硬度為 HRC46~ 58。使用中發(fā)現(xiàn) , 在淬透性及韌性方面 , 5CrMnMo 鋼均低于 5CrNiMo 鋼 , 只適用于制造要求較高強度和耐磨性 , 而韌性要求不甚高時的各種中、小型錘鍛模具及 8 部分壓力機模具 , 也可用于工作溫度低于 500 ℃ 的其他小型熱作模具。此時 , 模具鋼的組織由馬氏體 + 下貝氏體 + 少量殘余碳化物組成 , 回火后獲得回火下貝氏體組織 , 模具壽命明顯提高。為了提高熱鍛模使用壽命 , 可采用等溫處理方法。同時 , 因淬火出油溫度低 , 容易開裂。 2 鋁合金熱作模具 上模 的選擇 表 1 常用熱作模具用鋼舉例 模具類型 工作條件推 推薦用鋼 錘鍛模 整體模具 5CrMnMo,5CrNiMo,4CrMnSiMoV, 5Cr2NiMoV 鑲塊 4Cr5MoSiV1, 3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4CrMnSiMoV 整體模具 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV,4Cr5W2SiV, 5Cr4W2 5CrMnMo,5CrNiMo,4Cr2MnSiMoV 壓立機鍛模 鑲拼模具 熱頂錘鍛模 3Cr2W8V, 5Cr4Mo2W2SiV, 4Cr5MoSiV, 5CrNiMo 高速錘鍛模 5CrNiMo, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSi 熱擠壓模 輕金屬及其合金、鋼及其合金的凹模、沖頭、管材擠壓芯棒、穿孔芯棒等 5CrNiMo, 3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V,5Cr4Mo2W2SiV, 4Cr5MoSiV,4CrMnSiMoV, 4Cr5MoSiV1 7 溫熱擠壓模 W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb 熱剪切模 5CrNiMo, 4CrMnSiMoV, 4Cr5MoSiV1, 6W6Mo5Cr4V 中、小型熱軋工作輥 60CrMo, 50CrNiMo, 50CrMnMo, 9Cr, 70Cr3Mo,60CrNiMo 高韌性熱作模具鋼 5CrNiMo鋼 該鋼具有良好的塑性、韌性、尺寸效應不敏感 , 該鋼是目前國內用量較大的鍛模鋼 , 通常用于形狀復雜、沖擊負荷大的 大型或特大型鍛模鋼。 ③ 它在工作中反復受到熾熱金屬的加熱和冷卻劑的冷卻交替作用 , 極易引起龜裂現(xiàn)象 , 即所謂熱疲勞。 ② 它與熾熱金屬經(jīng)常接觸 , 型腔表面溫度可高達 400~ 600℃ 。此外，熾熱的金