模具材料H13的表面强化研究

压铸模具与H13  （来源：上海荔锋模具钢材有限公司)
压铸模普遍采用H13 热作模具钢制造。所谓热作模具是指对加热至再结晶温度以上的金属或合金进一性变形或对液态的有色金属压制成型制造零部的模具。
压铸模用钢一般应具有下述条件:
(1)具有较高的淬透性，热处理时可采用冷却强度较小的介质和具有较小的热处理变形。
(2)具有高的抗热裂性和耐热疲劳抗力，使模具激冷激热不易形成裂纹以及形成的裂纹不易扩展，避免模具失效。
(3)具有高的抗热软化能力和抗高温磨损能力，使模具保持一定的高温强度和尺寸稳定性。·
(4)具有高的抗液态金属的粘焊(soldering和化学冲蚀损伤，国内以熔化液态金属的熔损来表征。
要达到这些兼具高温强度和高韧度要求，又有较高温硬度和抗磨损能力，主要由钢的化学成分决一般采用中碳含量(0.35~0.45)和含Cr.W.Mo Y等合金元素，合金元素总量在6~25范围。
'熟作模具钢分为3 种:铬热作模具钢、钨热作模却钥热作模具钢。
3种热作模具钢全部以H命名。分别为H10-，H21-H26 和H42,H43叫。用于Al合金压铸模的，目前很普遍采用H13 钢，它属于第一种。国内钢p4Cr5MoSiVl。以前国内采用较多的3Cr2W8V 钢
疲劳性和韧度显得不足。H13钢的含碳量在0.5以下。含碳量范围较宽。GB几1299 中4Cr5MoS;Vl钢号的含碳量为(0.32-0.42)%和(0.32-0.45 )%。
铬和其他碳化物形成元素一起提供给钢具有较高的淬透性和好的抗软化能力，所以该钢在空冷条件下能够淬硬。另外，钢中加AW.Mo.V.N等形成M6C 和MCg碳化物的元素，能对奥氏体晶粒细化，也使溶入奥氏体后在回火过程中产生二次硬化效果。对Cr的加人形成的碳化物为M"C6型，其在11ooc奥氏体化时基木上溶解完了 (全部溶入奥氏体的温度是1160度)，这将决定H13钢的最佳奥氏体化温度处于1020C~1080CC范围内。
含Cr热作模具钢的含S量都在0.80~1.20，有H19钢含Si量为0.20~0.50。钢中增加Si的量除了固溶强化影响外，它能改进钢的高温抗氧化能力，直至800记(1475T)，但Si有损于韧度提高。现在H13钢的发展正在可低Si高Mo的第二阶段进行(发展第一阶段是提高Hl3钢的材质和热处理水平)。人们己逐渐认识到低si的效果王要有:减轻材料的偏析，改善宏观组织均匀程度;减少凝固时液/固界面上成分过冷，改善结晶的微观组织和奥氏体晶粒细化;提高钢的韧度以及抗熟裂能力和减低高温疲劳裂纹。
扩展速度以及高温蠕变裂纹扩展速率;延缓钢的贝氏 体转变。同时增加Mo的量至3左右，则使钢的淬透 学。
性提高，防止奥氏体晶界碳化物的析出和延缓贝氏体转变、提高回火抗力和韧度、提高高温强度和高温蠕变强度;提高抗热裂能力。关于延缓贝氏体转变，这对
模具使用寿命提高十分有利。我国的一种新型热作模具钢3Cr3Mo3VNb 的Mo 量也为3(范围为2.70~3.20),Si 的量为茎0.60，其性能优良的一个原因也应归咎于低的Si高的Mo。

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