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等溫轉變曲線、連續冷卻曲線
國產H13(4Cr5MoSiV1)模具鋼的等溫轉變曲線如上面題圖所示(試驗鋼的化學成分為:WC0.40%,WMn0.40%,WSi1.50%h13模具鋼廠家,WCr5.00%,WMo1.35%,WV1.10%)。國產H13模具鋼的連續冷卻曲線分別如下圖所示(圖中Ar為殘留奧氏體量)。
國產H13模具鋼經高溫加熱奧氏體化后,在800℃左右緩冷,有二次碳化物沿晶析出。過冷奧氏體在400℃600℃極為穩定,可以在這個溫區分級淬火,分級淬火溫度宜取下限溫度。加熱溫度低,冷卻速度慢時h13模具鋼廠家,還會在淬火組織中出現貝氏體。淬火加熱溫度超過1070℃后,直徑為200mm的工件油冷淬火時一般不會出現貝氏體。
國產H13模具鋼中的碳化物大部分是M23C6型鉻的碳化物,還有少量是MC型碳化物。將鋼加熱到1050℃1070℃時,M23C6碳化物急劇溶解,加熱到1100℃時基本溶完,因此更佳奧氏體化溫度應選擇在1020℃1080℃溫區為宜。從1070℃加熱開始,奧氏體晶粒將明顯長大。
淬火加熱應先經兩次預熱,冷卻可采用空冷、油冷,也可采用分級冷卻。分級冷卻的分級溫度更好選擇低些,例如350℃500℃,也有選擇在500℃560℃分級的。空冷或在500℃以上分級冷卻容易使過飽和奧氏體在冷卻過程中析出碳化物,而在模具中心出現較多的貝氏體,在高溫回火時出現貝氏體脆性,這兩種后果都可使模具變脆,在作模具失效分析時上述兩項是必檢內容。
國產H13模具鋼的回火溫度以高于500℃、低于650℃為宜。530℃回火的組織為回火馬氏體+回火屈氏體,仍保持針狀形態,如下面左圖所示(經1050℃加熱、油冷淬火、530℃回火后的組織,回火兩次1.5h)。
國產H13模具鋼經630℃回火后的組織為回火屈氏體+回火索氏體,針狀形態基本消失,組織如上面右圖所示(經1050℃加熱、油冷淬火、630℃回火后的組織,回火兩次1.5h)。在500℃回火時,出現回火二次硬化峰,回火硬度更高,峰值為55HRC左右,但韌性更差。因此,回火工藝以及低溫化學熱處理,都要避開500℃左右,而在550℃650℃回火比較適宜,回火應進行兩次。
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