1.4Cr5MoSiV1(H13)钢热处理

1.4Cr5MoSiV1(H13)钢热处理

4Cr5MoSiV1(H13)钢是一种空冷硬化型热作模具钢,高温强度和高温硬度好,在中温条件下具有很好的韧性、热疲劳性能和一定的耐磨性;在较低的奥氏体化温度下空淬,热处理变形小,产生的氧化倾向小,还可以抵抗熔蚀铝的冲蚀作用。广泛应用于各种热挤压模具,如芯棒、模锻锤锻模、锻造压力机模具、精锻模和铝、铜及其合金模具。

(1)常规热处理工艺规范(表8-42)

(2)热处理应用实例

1)4Cr5MoSiV1(H13)钢制汽车转向前接头热锻模盐浴淬火工艺。

① 模具结构及工作条件:模具外形尺寸为250mm×210mm×190mm,模具在4000kN摩擦压力机上使用。锻模在工作前先经预热,在热锻过程中,用水剂石墨进行冷却润滑;锻坯材料为40Cr钢。

② 热处理工艺:盐浴加热至1030℃,油淬,620~640℃回火,硬度为42~47HRC。

2)4Cr5MoSiV1(H13)钢制汽车发动机凸轮轴锻模箱式炉加热淬火工艺。

① 模具结构及工作条件:汽车发动机凸轮轴锻模外形尺寸为950mm×200mm×160mm,模具型腔的尺寸公差和表面粗糙度有很高的要求,热处理后硬度要求为37~41HRC。凸轮轴锻模在40MN机械锻压机上使用,锻件材料为45钢,始锻温度为1180℃,终锻温度为850℃。

② 热处理工艺如图8-17所示。

表8-42 常规热处理工艺规范(https://www.daowen.com)

图示

注:1.市场上供应的4Cr5MoSiV1钢(H13钢)的钢材或模坯,在钢厂都经过了良好的锻造或轧制以及热处理,保证了具有良好的金相组织,适当的硬度,良好的可加工性,因此原料不必在制造厂再进行退火处理。但制造厂改锻成毛坯后,破坏了原来的组织和性能,必须重新退火。

2.在淬火加热和冷却时,相变产物不同而产生体积变化,是产生淬火变形和开裂的重要原因。4Cr5MoSiV1钢(例如压铸模)淬火过程中的体积变化(或变形)是有规律的,应对这种规律加以利用,以实现变形量的控制和调整。另一种变形是由内应力引起的尺寸变化,通常进行去应力退火。淬火加热时一定要充分预热,并防止氧化、脱碳。

3.最常用的淬火冷却方法是分级淬火,在370℃左右的盐液中冷却,直到模具零件各部位的温度均匀,然后取出空冷。冷却到80℃左右,要立即回火。回火两次,保温时间按1h/25mm计算,每次不应少于4h。

4.热处理后清理或精加工以后的模具零件要进行去应力退火(也称第三次回火)。温度比前几次回火低17℃左右,宜在空气炉中加热;若进行渗氮来进一步强化,则可替代去应力退火,效果尤佳。

5.模具零件在淬火、回火后进行精加工,如磨削、电火花加工等过程中,常常产生磨削裂纹、表面软化(冷却不良、磨削温度超过回火温度),再次引起内应力。所以精加工时不仅要注意执行正确工艺,而且精加工后要及时进行去应力退火。

图示

图8-17 H13钢制汽车发动机凸轮轴锻模箱式炉热处理工艺