模具鋼H13氮化后硬度會是多少?是否會達(dá)到1200HV以上?

H13模具鋼含有較高含量的碳和釩,耐磨性好,韌性相對有所減弱,具有良好的耐熱性,在較高溫度時具有較好的強(qiáng)度和硬度,高的耐磨性和韌性,優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和較高的抗回火穩(wěn)定性,是目前應(yīng)用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼。H13模具鋼在使用前經(jīng)適當(dāng)?shù)拇慊穑鼗鸬葻崽幚恚色@得優(yōu)良的綜合性能。
擠壓模具工作時直接與高溫錠接觸,同時承受高溫、高壓、劇烈摩擦等作用,工作條件其惡劣,使模具極易因磨損和疲勞而失效,這將使模具的使用壽命明顯下降。對H13鋼模具進(jìn)行表面改性處理,是綜合改善模具壽命的關(guān)鍵。而采用表面滲氮技術(shù)來改善模具材料表面質(zhì)量是常用的一種低成本、方便實(shí)用的處理方法。目前較為常用的氮化方式有氣體滲氮、液體滲氮以及輝光離子滲氮。其中氣體滲氮又有硬氮化與軟氮化之分。
模具鋼H13氮化后硬度會是多少?

模具材料和預(yù)先熱處理(1)壓鑄模材料為AISI-H13,模具外形尺寸為ф250*120mm,基體硬度要求為46~48HRC,其化學(xué)成分和臨界溫度如表1所示。表1
H13飲的化普顧分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和臨界溫度(℃)ASTMA681-94鋼號
化學(xué)成分(%)
臨界溫故知新(℃)C
Si
Mn
Cr
Mo
V
P
S
Ac1
Ac3
Ar1
Ar3
MsH13
0.32-0.45
0.80-1.20
0.20-0.50
4.75-5.2
1.10-1.75
0.80-1.20
≤0.03
≤0.03
335(2)預(yù)先熱處理工藝。H13鋼預(yù)先熱處理加熱是在高溫鹽浴爐中進(jìn)行的。為減少H13鋼壓鑄模的熱應(yīng)力和促進(jìn)奧氏體均勻化,在達(dá)到奧氏體化溫度前應(yīng)進(jìn)行分段預(yù)熱。因此在進(jìn)入鹽浴爐前,應(yīng)采用550℃+40min和850℃+40min的兩段預(yù)熱,鹽加熱以1030℃為最佳。3
H13鋼壓鑄模的氮碳共滲熱處理H13鋼壓鑄模選擇氮碳共滲是因為該工藝是在低溫范圍內(nèi)(500-600℃)進(jìn)行的,碳原子在α鐵中的固深度卻低于氮原子的固深度,由于氮原子和碳原子的這種相互促進(jìn)作用,使氮碳共滲速度得到很大提高。考慮到氮碳共滲后不影響H13鋼壓鑄模的基體硬度,氮碳共滲溫度應(yīng)低于回火溫度。3.1
設(shè)備H13鋼壓鑄模的氮碳共滲可在75kW氣體滲氮爐中進(jìn)行。3.2
氮碳共滲工藝。H13鋼壓鑄模氮碳共滲熱處理是在正常氣體氮碳共滲熱處理生產(chǎn)中進(jìn)行的。氮碳共滲前必須對預(yù)備熱處理后的H13鋼壓鑄模進(jìn)行最后的精加工(磨削、電火花加工等),裝爐前需用汽油或酒精等脫脂,經(jīng)清洗后工作表面不能有銹或臟物。H13鋼壓鑄模的氮碳共滲介質(zhì)為氨氣+乙醇,工藝為580℃*4.5h。3.3
氮碳共滲后的組織和性能(1)滲層組織。H13鋼試樣氮碳共滲后的組織依次是Fe2N、Fe3N、Fe4N及C、Mo、V等合金氮化物。(2)滲氮層厚度及表面硬度。H13試樣經(jīng)氮碳共滲后厚度約為0.20mm,表面硬度>900HV。耐磨性高,與調(diào)質(zhì)、高頻淬火的試樣相比磨損失重可分別減少1-2個數(shù)量級或成倍降低。(3)抗疲勞性能。氮碳共滲后由于表面處于壓應(yīng)力狀態(tài),以及γ′等彌散析出物陰礙位錯滑動,氮碳共滲后疲勞極限比滲碳及高頻淬火的疲勞極限提高25%-35%。由H13鋼制壓鑄模淬火、回火再進(jìn)行氮碳共滲的結(jié)果可得出如下的結(jié)論:(1)H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進(jìn)行氮碳共滲可獲得較高的表面硬度耐磨性、耐疲勞性能、耐蝕性。同時氣體氮碳共參相當(dāng)于模具淬火、加工后的一次回火,模具變形小。(2)滲層氣體氮碳共參具有生產(chǎn)周期短、溫度低、設(shè)備簡單、操作方便等特點(diǎn)。(3)生產(chǎn)實(shí)踐表明:H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進(jìn)行氮碳共滲熱處理,其使用壽命是常規(guī)熱處理的2倍以上。(4)H13鋼制壓鑄碳較佳的熱處理工藝為:1030℃淬火,600℃回火后先對模具進(jìn)行修整,然后再進(jìn)行580℃+4.5h氣體氮碳共滲,滲氮后油冷。參考資料
為什么我的H13模具件老是氮化不行?

控制氮化時間。如果是軟氮化,應(yīng)注意前清洗,后續(xù)預(yù)熱注意防氧化這幾個注意點(diǎn),再就是軟氮化時間不能過長,否則表層易出現(xiàn)疏松層,從而導(dǎo)致硬度不足。
模具鋼H13氮化后硬度會是多少?是否會達(dá)到1200HV以上?

H13模具鋼含有較高含量的碳和釩,耐磨性好,韌性相對有所減弱,具有良好的耐熱性,在較高溫度時具有較好的強(qiáng)度和硬度,高的耐磨性和韌性,優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和較高的抗回火穩(wěn)定性,是目前應(yīng)用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼。H13模具鋼在使用前經(jīng)適當(dāng)?shù)拇慊穑鼗鸬葻崽幚恚色@得優(yōu)良的綜合性能。
擠壓模具工作時直接與高溫錠接觸,同時承受高溫、高壓、劇烈摩擦等作用,工作條件其惡劣,使模具極易因磨損和疲勞而失效,這將使模具的使用壽命明顯下降。對H13鋼模具進(jìn)行表面改性處理,是綜合改善模具壽命的關(guān)鍵。而采用表面滲氮技術(shù)來改善模具材料表面質(zhì)量是常用的一種低成本、方便實(shí)用的處理方法。目前較為常用的氮化方式有氣體滲氮、液體滲氮以及輝光離子滲氮。其中氣體滲氮又有硬氮化與軟氮化之分。
模具鋼H13氮化后硬度會是多少?

模具材料和預(yù)先熱處理(1)壓鑄模材料為AISI-H13,模具外形尺寸為ф250*120mm,基體硬度要求為46~48HRC,其化學(xué)成分和臨界溫度如表1所示。表1
H13飲的化普顧分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和臨界溫度(℃)ASTMA681-94鋼號
化學(xué)成分(%)
臨界溫故知新(℃)C
Si
Mn
Cr
Mo
V
P
S
Ac1
Ac3
Ar1
Ar3
MsH13
0.32-0.45
0.80-1.20
0.20-0.50
4.75-5.2
1.10-1.75
0.80-1.20
≤0.03
≤0.03
335(2)預(yù)先熱處理工藝。H13鋼預(yù)先熱處理加熱是在高溫鹽浴爐中進(jìn)行的。為減少H13鋼壓鑄模的熱應(yīng)力和促進(jìn)奧氏體均勻化,在達(dá)到奧氏體化溫度前應(yīng)進(jìn)行分段預(yù)熱。因此在進(jìn)入鹽浴爐前,應(yīng)采用550℃+40min和850℃+40min的兩段預(yù)熱,鹽加熱以1030℃為最佳。3
H13鋼壓鑄模的氮碳共滲熱處理H13鋼壓鑄模選擇氮碳共滲是因為該工藝是在低溫范圍內(nèi)(500-600℃)進(jìn)行的,碳原子在α鐵中的固深度卻低于氮原子的固深度,由于氮原子和碳原子的這種相互促進(jìn)作用,使氮碳共滲速度得到很大提高。考慮到氮碳共滲后不影響H13鋼壓鑄模的基體硬度,氮碳共滲溫度應(yīng)低于回火溫度。3.1
設(shè)備H13鋼壓鑄模的氮碳共滲可在75kW氣體滲氮爐中進(jìn)行。3.2
氮碳共滲工藝。H13鋼壓鑄模氮碳共滲熱處理是在正常氣體氮碳共滲熱處理生產(chǎn)中進(jìn)行的。氮碳共滲前必須對預(yù)備熱處理后的H13鋼壓鑄模進(jìn)行最后的精加工(磨削、電火花加工等),裝爐前需用汽油或酒精等脫脂,經(jīng)清洗后工作表面不能有銹或臟物。H13鋼壓鑄模的氮碳共滲介質(zhì)為氨氣+乙醇,工藝為580℃*4.5h。3.3
氮碳共滲后的組織和性能(1)滲層組織。H13鋼試樣氮碳共滲后的組織依次是Fe2N、Fe3N、Fe4N及C、Mo、V等合金氮化物。(2)滲氮層厚度及表面硬度。H13試樣經(jīng)氮碳共滲后厚度約為0.20mm,表面硬度>900HV。耐磨性高,與調(diào)質(zhì)、高頻淬火的試樣相比磨損失重可分別減少1-2個數(shù)量級或成倍降低。(3)抗疲勞性能。氮碳共滲后由于表面處于壓應(yīng)力狀態(tài),以及γ′等彌散析出物陰礙位錯滑動,氮碳共滲后疲勞極限比滲碳及高頻淬火的疲勞極限提高25%-35%。由H13鋼制壓鑄模淬火、回火再進(jìn)行氮碳共滲的結(jié)果可得出如下的結(jié)論:(1)H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進(jìn)行氮碳共滲可獲得較高的表面硬度耐磨性、耐疲勞性能、耐蝕性。同時氣體氮碳共參相當(dāng)于模具淬火、加工后的一次回火,模具變形小。(2)滲層氣體氮碳共參具有生產(chǎn)周期短、溫度低、設(shè)備簡單、操作方便等特點(diǎn)。(3)生產(chǎn)實(shí)踐表明:H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進(jìn)行氮碳共滲熱處理,其使用壽命是常規(guī)熱處理的2倍以上。(4)H13鋼制壓鑄碳較佳的熱處理工藝為:1030℃淬火,600℃回火后先對模具進(jìn)行修整,然后再進(jìn)行580℃+4.5h氣體氮碳共滲,滲氮后油冷。參考資料
為什么我的H13模具件老是氮化不行?

控制氮化時間。如果是軟氮化,應(yīng)注意前清洗,后續(xù)預(yù)熱注意防氧化這幾個注意點(diǎn),再就是軟氮化時間不能過長,否則表層易出現(xiàn)疏松層,從而導(dǎo)致硬度不足。





