1. 钢材H13具有什么特点
H13钢材是热作模具钢。执行标准GB/T1299—2000。 统一数字代号A20502;牌号4Cr5MoSiV1;系引进美国的H13空淬硬化热作模具钢回。其性能、用途和答4Cr5MoSiV钢基本相同,但因其钒含量高一些,故中温(600度)性能比4Cr5MoSiV钢要好,是热作模具钢中用途很广泛的一种代表性钢号。用于制造冲击载荷大的锻模,热挤压模,精锻模;铝、铜及其合金压铸模。该钢具有高的淬透性和抗热裂能力;碳和钒的含量较高,耐磨性好,韧性相对有所减弱;具有良好的耐热性,在较高温度时具有较好的强度和硬度,高的耐磨性的韧性,优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性。
2. H13模具钢是什么材料
H13(T20813)模具钢是热作合金工具钢。
牌号:H13/T20813
标准:ASTM A681-08
化学成分:
碳 C:0.32~0.45
锰 Mn:~0.20 0.60
磷 P:≤0.030
硫 S:≤0.030
硅Si:0.80~1.25
铬Cr:4.75~5.50
钒V:0.80~1.20
钨 W:~
钼 Mo:1.10~1.75
3. YK30和H13模具钢撞击性和韧性哪个好
YK30属于油淬冷作工具钢,是比较典型的碳素工具钢,热处理后可以得到很高的硬度和冲击性能。
H13是适用面很广的热作模具钢,一般用来制造耐高温模具和工具,在一定的温度下可以长时间工作,热疲劳和韧性相当不错。
这两个材料在用途和类别上,刚好是相反的,所以很容易区分,如果你在硬度上要求不高,H13是比较好的选择,如果有很高的硬度要求,还要耐磨,就是YK30好。
4. 模具钢材H13和3CR2W8性能有什么区别
性能差异不大,使用寿命差异比较大。
3Cr2W8V热作模具钢,是常用的压铸模具钢,有较高的强度和硬度、耐冷热疲劳性良好,且有较好的淬透性,但其韧性和塑性较差。适用制作高温、高应力下,不受冲击负荷的凸模、凹模,如压铸模、热挤压模、精锻模、有色金属成型模等。
3Cr2W8V属于国标工模具钢,执行标准:GB/T 1299-2014
3Cr2W8V化学成分
C0.30~0.40
Si≤0.40
Mn≤0.40
Cr2.20~2.70
W7.50~9.00
V0.20~0.50
p≤0.030
S≤0.030
3Cr2W8V硬度 :退火,255~207HB,压痕直径3.8~4.2mm
3Cr2W8V热处理:
3Cr2W8V钢属于中碳高合金钢,它具有很高的韧性和良好的导热性,钢中较高的含钨量,使钢的回火稳定性提高,并在回火过程中析出碳化物造成二次硬化,因此3Cr2W8V钢的红硬性也较好。此外,钢中含有的铬和钒还能提高钢的耐磨性和耐腐蚀性。
3Cr2W8V钢的临界点:Ac820~830℃,Ar790℃Acm1100℃。
(1)锻造
3Cr2W8V钢的锻造规范如下:加热温度:1130~1160℃;始锻温度:1080~1120℃;终锻温度:850~900℃;冷却方法:先空冷至Ar附近,然后缓冷。
(2)退火
3Cr2W8V钢锻造后必须进行退火处理,其目的在于均匀组织、降低硬度,以便于切削加工。因为此钢实际上属于过共析钢类型,所以一般采用等温球化退火。退火后,组织由球状珠光体和少量粒状碳化物组成。其硬度为HB207~255。
(3)淬火与回火
3Cr2W8V钢的淬火温度一般选择1050~1100℃,理由是过高的淬火温度,将导致冲击韧性下降,近年来试验结果表明,提高淬火温度至1100~1150℃,可使3Cr2W8V钢的回火稳定性、回火后的硬度、红硬性、高温冲击韧性、断裂韧性、室温和高温强度等均获得较显著的改善。这对3Cr2W8V钢制造承受冲击负荷不大、工作温度较高的热挤压模以及压铸模是十分有利的,其使用寿命都有一定程度的提高。根据金相组织的观察,在低于1150℃温度淬火,晶粒的长大不严重,淬火温度高于1175℃时,才出现粗大的马氏体组织。所以,3Cr2W8V钢的淬火温度最高选择到1150℃为宜。
3Cr2W8V钢的加热,和其它高合金钢一样,应采用预热或缓慢加热,以减小热应力,小模具可以不预热,形状复杂和大的模具,应进行两次预热。
3Cr2W8V钢的淬透性很好,一般在140~160℃的热油或空气中冷却即可;对尺寸小,形状稍复杂的模具,可采用550~600℃的盐浴中一次分级而后空冷的淬火工艺(15~18秒/毫米);对形状复杂,要求变形小的模具,可采用先在830~850℃进行第一次分级(预冷),再在450~550℃进行第二次分级,然后在空气中冷却;如模具形状特别复杂,采用分级淬火还不能达到要求时,则可以采用等温淬火,如在400℃进行贝氏体等温淬火。3Cr2W8V钢淬火冷却时不要冷至室温,在冷至100~150℃时即直接转入回火炉,以碱少裂纹的形成
用途:常用的压铸模具钢。碳含量较低,有较高韧性和良好的导热性;同时,含有较多的碳化物形成元素铬、钨、钒,相变温度提高,使钢有高的高温强度、硬度和良好的耐热疲劳性;淬透。适于制造高温、高应力,但不受冲击负荷的压铸铜、铝、镁合金用附模、型芯、浇口套、分流钉、高应力压腊、热剪切刀、热顶锻模、平锻机凸凹模、镶块等。
5. H13模具钢详细介绍
H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种,它的主要特性是[1]:(1)具有高的淬透性和高的韧性;(2)优良的抗热裂能力,在工作场合可予以水冷;(3)具有中等耐磨损能力,还可以采用渗碳或渗氮工艺来提高其表面硬度,但要略为降低抗热裂能力;(4)因其含碳量较低,回火中二次硬化能力较差;(5)在较高温度下具有抗软化能力,但使用温度高于540℃(1000℉)硬度出现迅速下降(即能耐的工作温度为540℃);(6)热处理的变形小;(7)中等和高的切削加工性;(8)中等抗脱碳能力。更为令人注意的是,它还可用于制作航空工业上的重要构件。
6. h13模具钢性能及用途
其实市面上H13模具钢虽然称呼一样,但是在不同厂家不同生产工艺下,品质性能用途也大不相同。稍后我会挑选一款目前国内乃至国际上都具有代表性的H13模具钢,进行详细介绍。
H13是从美国引进的钢种,优异的性能以及极大的市场需求使得国内大小钢厂都在炼制,因为钢厂技术限制,国产的H13也有几大分类。
①非标H13 ②国标H13电炉 ③国标H13电渣 ④H13电渣+超细晶 ⑤气氛保护H13电渣
等级区分也代表品质区分,很多人在选择材料时,注重价格选择质量低劣的H13,这是‘聪明反被聪明误’。因为品质低劣的H13,材质不纯有害物质含量高,经常造成模具模次低寿命短、抗冲蚀抗龟裂性能差、不耐高温、红硬性差等,这些都是压铸模具的大忌。不仅费时间,重新开模的成本反而有可能高于选择高品质H13的成本。一定结合模具自身要求去选择合适且价格合理的材料!
如果您想模具模次高、寿命长,这款H13材料您一定要了解一下。
这款抚顺FT416也叫抚顺H13电渣,是于2020年推出的新型H13电渣模具钢材料,也是目前国内最高品质的H13,经过高温扩散超细化(EFS)处理+抚钢军工工艺,材料具备出色的纯净度,降低模具受冲蚀开裂的可能性。
抚顺H13电渣(FT416)主要性能:
▲优越的抗热疲劳性能
▲出色的纯净度及等向性
▲优异的冲击韧性
▲抗冲蚀龟裂性能佳
▲热处理稳定性高,不易变形
抚顺H13电渣(FT416)用途:
通常用于制造铝铸件用的压铸模、热挤压模、塑料模,还广泛应用于铝、铜及其合金的压铸模具等。
7. H13模具钢的H13模具钢分析
众所周知,钢中增加碳含量将提高钢的强度,对热作模具钢而言,会使高温强度、热态硬度和耐磨损性提高,但会导致其韧度的降低。学者在工具钢产品手册文献中将各类H型钢的性能比较很明显证明了这个观点。通常认为导致钢塑性和韧度降低的含碳量界限为0.4%。为此要求人们在钢合金化设计时遵循下述原则:在保持强度前提下要尽可能降低钢的含碳量,有资料已提出:在钢抗拉强度达1550MPa以上时,含C量在0.3%-0.4%为宜。H13钢的强度Rm,有文献介绍为1503.1MPa(46HRC时)和1937.5MPa(51HRC时)。
查阅FORD和GM公司资料推荐的TQ-1、Dievar和ADC3等钢中的含C量都为0.39%和0.38%等,相应的韧度指标等列于表1,其理由可由此管窥所及。
对要求更高强度的热作模具钢,采用的方法是在H13钢成分的基础上提高Mo含量或提高含碳量,这将在后面还会论及,当然韧度和塑性的略为降低是可以预料的。
2.2 铬: 铬是合金工具钢中最普遍含有的和价廉的合金元素。在美国H型热作模具钢中含Cr量在2%~12%范围。在我国合金工具钢(GB/T1299)的37个钢号中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。铬对钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响,同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能,在H13钢中含Cr和Si会使氧化膜致密来提高钢的抗氧化性。再则以Cr对0.3C-1Mn钢回火性能的作用来分析,加入﹤6% Cr对提高钢回火抗力是有利的,但未能构成二次硬化;当含Cr﹥6%的钢淬火后在550℃回火会出现二次硬化效应。人们对热作钢模具钢一般选5%铬的加入量。
工具钢中的铬一部分溶入钢中起固溶强化作用,另一部分与碳结合,按含铬量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在,从而来影响钢的性能。另外还要考虑合金元素的交互作用影响,如当钢中含铬、钼和钒时,Cr>3%<sup>[14]</sup>时,Cr能阻止V4C3的生成和推迟Mo2C的共格析出,V4C3和Mo2C是提高钢材的高温强度和抗回火性的强化相<sup>[14]</sup>,这种交互作用提高该钢耐热变形性能。
铬溶入钢奥氏体中增加钢的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都与Cr一样是增加钢淬透性的合金元素。人们习惯用淬透性因子加以表征,一般国内现有资料[15]还只应用Grossmann等的资料,后来Moser和Legat[16,22]的更进一步工作提出由含C量和奥氏体晶粒度决定基本淬透性直径Dic和合金元素含量确定的淬透性因子(示于图3中)来计算合金钢的理想临界直径Di,也可从下式作近似计算: Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni (1) (1)式中各合金元素以质量百分数表示。由该式,人们对Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影响钢淬透性有相当明确的半定量了解。
Cr对钢共析点的影响,它和Mn大致相似,在约5%的含铬量时,共析点的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更显著降低共析点含C量。为此可以知道:热作模具钢和高速钢一样属于过共析钢。共析含C量的降低,将增加奥氏体化后组织中和最后组织中的合金碳化物含量。
钢中合金C化物的行为与其自身的稳定性有关,实际上,合金C化物的结构、稳定性与相应C化物形成元素的d电子壳层和S电子壳层的电子欠缺程度相关[17]。随着电子欠缺程度下降,金属原子半径随之减小,碳和金属元素的原子半径比rc/rm增加,合金C化物由间隙相向间隙化合物变化,C化物的稳定性减弱,其相应熔化温度和在A中溶解温度降低,其生成自由能的绝对值减小,相应的硬度值下降。具有面心立方点阵的VC碳化物,稳定性高,约在900~950℃温度开始溶解,在1100℃以上开始大量溶解(溶解终结温度为1413℃)[17];它在500~700℃回火过程中析出,不易聚集长大,能作为钢中强化相。中等碳化物形成元素W 、Mo形成的M2C和MC 碳化物具有密排和简单六方点阵,它们的稳定性较差些,亦具较高的硬度、熔点和溶解温度,仍可作为在500~650℃范围使用钢的强化相。M23C6(如Cr23C6等)具有复杂立方点阵,稳定性更差,结合强度较弱,熔点和溶解温度较低(在1090℃溶入A中),只有在少数耐热钢中经综合合金化后才有较高稳定性(如(CrFeMoW)23C6,可作为强化相。具有复杂六方结构的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的稳定性更差,它和Fe3C类碳化物一样很易溶解和析出,具有较大的聚集长大速度,一般不能作为高温强化相[17]。
我们仍从Fe-Cr-C三元相图可以简便了解H13钢中的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等温截面的相图,对含0.4%C钢中,随Cr量增加会出现(FeCr)3C(M3C)和(CrFe)7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃图上,只有含Cr量大于11%才会出现M23C6)。另外根据Fe-Cr-C三元系在5%Cr时的垂直截面,对含0.40%C的钢在退火状态下为α相(约固溶1%Cr)和(CrFe)7C3合金C化物。当加热至791℃以上形成奥氏体A和进入(α+A+M7C3)三相区,在795℃左右进入(A+M7C3)两相区,约在970℃时,(CrFe)7C3消失,进入单相A区。当基体含C量﹤0.33%时,在793℃左右才存在(M7C3+M23C6和A)的三相区,在796℃进入(A+M7C3)区(0.30%C时),以后一直保持到液相。钢中残留的M7C3有阻止A晶粒长大的作用。Nilson提出,对1.5%C-13%Cr的成分合金,欠稳定(CrFe)23C6不形成[20]。当然,单以Fe-Cr-C三元系分析会有一些偏差,要考虑加入合金元素的影响。
8. 模具钢材 H13和 718 有什么区别
首先来H13模具钢自和 718模具钢在使用环境和和成分上有很大区别,不是很难区分的材料。
H13模具钢的特性
H13模具钢属于电渣重熔精炼钢,该钢具有高的淬透性和抗热裂能力,含有较高含量钒,耐磨性能非常好,具有良好的耐热性,在较高温度时具有较好的强度和硬度以及耐磨性能和韧性,除此之外,H13模具钢还具有优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性以及淬透性和抗热裂能力。
H13模具钢的用途
H13模具钢主要用于制造冲击载荷大的锻模、热挤压模、精锻模、铝铜以及其合金压铸模。
718模具钢的特性
瑞典一胜百718是一种预硬的模具钢,具有无热处理风险、无需热处理费用、缩短生产时间 (不需热处理)、降低模具制作成本 (无需校正变形)、易于进行模具修改加工、可以进行后续氮化处理或局部火焰淬火、提高表面强度和表面耐磨性能,减少表面失效等优良特性。
718模具钢主要用途
718H塑胶模具钢一般应用在热塑性塑料注塑模具、热塑性塑料挤压模具、吹塑模、成形工具、 压弯机模( 可进行表面火焰硬化或氮化处理)、铝压铸模母模、结构件和轴类等上面。
9. H13模具钢的硬度分析
钢中含碳量决定淬火钢的基体硬度,按钢中含碳量与淬火钢硬度的关系曲线可以知道,H13模具钢淬火硬度在55HRC左右。对工具钢而言,钢中的碳一部分进入钢的基体中引起固溶强化。另外一部分碳将和合金元素中的碳化物形成元素结合成合金碳化物。对热作模具钢,这种合金碳化物除少量残留的以外,还要求它在回火过程中在淬火马氏体基体上弥散析出产生两次硬化现象。从而由均匀分布的残留合金碳化合物和回火马氏体的组织来决定热作模具钢的性能。由此可见,钢中的含C量不能太低。