青岛H13模具钢是能源消耗大户,而锻件热处理又是锻件生产中能源消耗大户,约占整个锻件生产总能耗的30%~35%。我国每吨模锻件的能耗约为1.0t标煤,与国外工业发达国家相比,存在很大差距,例如日本每吨模锻件的能耗约为0.515t标煤。青岛H13模具钢的锻件能耗约占锻件成本的8%~10%,降低能耗不仅可以降低锻件生产成本,提高企业经济效益,而且能源问题又是关系到一个国家能否可持续发展的重要问题,甚至是关系到人类生存的全球性重大问题。所以充分利用锻造余热进行热处理,在节能降耗、提升效率等方面有着显而易见的优势,既节约能源、缩短工艺流程,又保护环境。
国内外使用的模具钢材而言,模具钢密度一般都在7.85左右,通常模具钢是锻造件,密度在8000-8400千克/立方米。青岛H13模具钢不同模具钢材中加入的合金元素比例不一样,模具钢密度会有小范围的差别。密度是物质的特性之一,每种物质都有一定的密度,不同物质的密度一般是不同。青岛H13模具钢根据密度公式:ρ=m/v,也就是说决定模具钢质量和体积的因素决定了模具钢密度。那么从微观的角度来讲的话,就是分子量和分子间隙共同决定物质的密度。
青岛H13模具钢20#是20钢的简易写法,属钢材中的一种材质。该钢属于优质低碳碳素钢,冷挤压、深谈淬硬钢。该钢强度低,韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa,伸长率≥24%。正火可促进该钢球化,细化大块状先共析铁素体,改进小于160HBS毛坯的切削性能。 该钢模具零件工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成型→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。青岛H13模具钢冷压毛坯软化处理规范 温度700~720℃,保温时间8~15h,再以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉空冷。处理前硬度≤143HBS,软化后硬度≤131HBS。淬火规范 温度910℃±10℃,10%NaCl盐水冷却。
决定模具使用寿命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。青岛H13模具钢模具在工作中承受相当大的压应力和摩擦力,要求模具能够在强烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨损主要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。青岛H13模具钢为了改善模具钢的耐磨性,就要既保持模具钢具有高的硬度,又要保证钢中碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布比较合理。对于重载、高速磨损条件下服役的模具,要求模具钢表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜,保持润滑作用,减少模具和工件之间产生粘咬、焊合等熔融磨损,又能减少模具表面进行氧化造成氧化磨损。所以模具的工作条件对钢的磨损有较大的影响。
青岛H13模具钢钢中气体由炉料、炉气、气氛进人,当冶炼时脱氧不良,沸腾排气不充分,则钢液中气体含量过量,凝集历程中,随温度低落,气体溶解度下降而由钢液中析出,造成里面气泡。当钢锭模壁湿润、锈蚀、涂料中含有水分或挥发性物质,在注人高温钢水时产生气体向钢锭上层分泌,造成皮下气泡。 青岛H13模具钢对策是:1)充分烘烤炉料与浇注系统; 2)冶炼时充分脱气,并接纳护卫浇注工艺; 3)高温分散、锻压焊合孔洞缺点;4)及时烧剥表面裂纹。
青岛H13模具钢锻造余热等温正火是锻件成形后,当温度高于Ar3(对亚共析钢)时急速冷却,冷却到等温温度后保温一段时间后空冷至室温。 青岛H13模具钢锻件成形后温度一般在900~1000℃,急冷速度一般控制在30~42℃/min,等温温度一般为550~680℃(具体需根据不同材质确定)。急冷是该工艺的关键工序,可通过调节冷却风量、风速、风温和风向,保证锻件冷却后温度均匀。等温温度根据材料种类和要求的硬度确定,一般选在珠光体转变曲线的鼻部以缩短等温保温时间。锻造余热等温正火多用于渗碳齿轮钢,例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H和20CrMnTiH等。