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等溫轉(zhuǎn)變曲線和連續(xù)冷卻曲線
H13模具鋼淬火和回火后的顯微組織
國內(nèi)H13(4Cr5MoSiV1)模具鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線如上圖所示(試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分為:WC0.40%，WMn0.40%，WSi1.50%，WCr5.00%，WMo1.35%，WV1.10%)。國內(nèi)H13模具鋼的連續(xù)冷卻曲線如下圖所示(圖中Ar為殘余奧氏體量)。
國內(nèi)H13模具鋼高溫奧氏體化后，在800℃左右緩慢冷卻，二次碳化物沿晶粒析出。過冷奧氏體在400℃和600℃時(shí)極其穩(wěn)定，因此在此溫區(qū)可以分階段淬火，階段淬火溫度應(yīng)采用下限溫度。當(dāng)加熱溫度低，冷卻速度慢時(shí)，淬火組織中也會(huì)出現(xiàn)貝氏體。當(dāng)淬火加熱溫度超過1070℃時(shí)，直徑為200mm的工件油淬不會(huì)出現(xiàn)貝氏體。
國內(nèi)H13模具鋼大部分碳化物為M23C6型碳化鉻，少量為MC型碳化物。M23C6碳化物在鋼加熱到1050 ~ 1070℃時(shí)迅速溶解，加熱到1100℃時(shí)幾乎完全溶解。因此，*佳奧氏體化溫度應(yīng)在1020 ~ 1080℃之間。在1070℃加熱時(shí)，奧氏體晶粒明顯長(zhǎng)大。
淬火加熱要預(yù)熱兩次，冷卻可以是風(fēng)冷、油冷或分級(jí)冷卻。分級(jí)冷卻的分級(jí)溫度優(yōu)選較低，例如350℃至500℃，或500℃至560℃。500℃以上空冷或分級(jí)冷卻，冷卻時(shí)容易在過飽和奧氏體中析出碳化物，而模具中心出現(xiàn)較多的貝氏體，高溫回火時(shí)出現(xiàn)貝氏體脆性。這兩種后果都會(huì)使模具變脆，在進(jìn)行模具失效分析時(shí)必須檢查以上兩項(xiàng)。
國內(nèi)H13模具鋼回火溫度應(yīng)高于500℃，低于650℃。530℃回火的顯微組織為回火馬氏體+回火屈氏體，仍保持針狀，如下左圖所示(1050℃加熱后530℃回火的顯微組織，油淬兩次回火1.5h)。
國內(nèi)H13模具鋼630℃回火后的顯微組織為回火屈氏體+回火索氏體，針狀形貌基本消失，顯微組織如上右圖所示(1050℃加熱，630℃油淬回火，兩次回火1.5h后的顯微組織)。在500℃回火時(shí)，具有二次硬化峰的h13磨料鋼回火硬度*高，峰值約為55HRC，但韌性*差。因此，回火工藝和低溫化學(xué)熱處理應(yīng)避開500℃左右，550℃和650℃回火更合適，回火應(yīng)分兩次進(jìn)行。
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