淺析H13模具鋼的強(qiáng)韌化熱處理方法
H13模具鋼是壓鑄模具鋼，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T1299—2000；中國牌號(hào)4Cr5MoSiV1；H13模具鋼是在碳工鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素而形成的鋼種。撫順h13模具鋼通常用于鋁鑄件用的壓鑄模，熱擠壓模，穿孔用的工具、芯棒、壓機(jī)鍛模；塑料膜等，還廣泛應(yīng)用于鋁、銅及其合金的壓鑄模具，是國際上應(yīng)用最為廣泛的一種壓鑄模具鋼。那么H13模具鋼的強(qiáng)韌化熱處理方法是怎樣呢？
具體步驟：
1）將鋼料放入電阻爐中，850-870℃，60-90s/每毫米鋼材；
2）1090-1110℃，70-90s/每毫米鋼材，油冷或空冷到室溫
3）然后將鋼料再次放入電阻爐中，700-720℃，90min，空冷到室溫；
4）將鋼料放入鹽浴爐中，升溫到940-960℃，60-90s/每毫米鋼材；
5）將鋼料取出迅速放入溫度為730-750℃的鹽浴爐中，60-90s/每毫米鋼材，然后將鋼料取出迅速放入940-960℃的鹽浴爐中，60-90s/每毫米鋼材；
6）重復(fù)進(jìn)行步驟（5）3-5次后，空冷到室溫；
7）將鋼料放入回火爐中，600℃保溫90min，空冷至室溫；
8）將鋼料再次放入回火爐中，580℃，90min，空冷至室溫即得到成品，優(yōu)點(diǎn)是晶粒明顯細(xì)化，微觀組織均勻，大尺寸碳化物減少，帶狀組織減輕。
需要注意：鹽浴爐加熱介質(zhì)為100%NaCl。
現(xiàn)有技術(shù):
H13熱作模具鋼具有優(yōu)良的淬透性、淬硬性和良好高溫性能，被廣泛應(yīng)用于熱疲勞抗拉強(qiáng)度高、韌性好、溫度＜700℃條件下工作的模具。
目前，傳統(tǒng)的H13壓鑄模具鋼熱處理工藝為：隨爐升溫到850-870℃退火，保溫一段時(shí)間后爐冷至500℃，空冷；再次加熱到550-600℃保溫一段時(shí)間，繼續(xù)加熱到800-850℃保溫一段時(shí)間，繼續(xù)加熱到1030-1050℃保溫一段時(shí)間，油冷或空冷，600℃回火處理，然后580℃回火處理，如果存在特殊需要還要進(jìn)行第三次回火處理，經(jīng)上述熱處理工藝處理的H13，其性能基本滿足常用模具的使用要求，但是針對(duì)大型、精密、復(fù)雜、需長期在高溫條件下服役的熱作模具鋼來說，上述熱處理工藝已經(jīng)不能滿足其使用要求，其碳化物及帶狀組織偏析嚴(yán)重，降低了壓鑄模具鋼H13的強(qiáng)韌性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)在于：
（1）在傳統(tǒng)的退火工藝后進(jìn)行1090-1110℃高溫處理，隨后進(jìn)行700-720℃保溫處理，使得鋼材中碳化物溶解的合金元素均勻化，且碳化物在基體上彌散析出，減少大尺寸碳化物的出現(xiàn)，帶狀組織得到減輕；
（2）在相變點(diǎn)附近采取鹽浴爐循環(huán)反復(fù)進(jìn)行保溫處理，使得前次處理過程中晶粒在未形核的部位形核，已形核的晶粒得到進(jìn)一步細(xì)化，微觀組織均勻；
（3）在強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那闆r下，塑性有較大提高，各種性能指標(biāo)（ψ、δ、αK、KIC等）均有不同程度的提高。
傳統(tǒng)熱處理工藝與強(qiáng)韌化工藝處理后的力學(xué)性能
從表中的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，通過上述技術(shù)處理的H13壓鑄模具鋼與傳統(tǒng)熱處理工藝相比，抗拉強(qiáng)度σb平均提高了5.76%，斷面收縮率σs平均提高了6.45%，延伸率ψ平均提高了17.57%，延伸率δ平均提高了19.87%，沖擊韌性αK平均提高了33.48%，斷裂韌性KIC平均提高了21.93%，各項(xiàng)性能指標(biāo)均有較大幅度的提高，說明通過本技術(shù)處理的H13壓鑄模具鋼的強(qiáng)韌性得到極大的加強(qiáng)。
綜上所述，通過中山華氏撫順特鋼推薦的這套熱處理技術(shù)處理的壓鑄模具鋼H13晶粒明顯細(xì)化，微觀組織均勻，大尺寸碳化物減少，帶狀組織減輕。
