Question

H13模具钢怎么进行热处理才能获取最好的性能？

Answer 1

　　H13模具钢是世界上普遍使用的强韧兼具的热作模具钢。H13模具钢有较高的韧性、淬透性和耐冷热疲劳性能，不易产生热疲劳裂纹。这些特点也是由H13热处理工艺决定的。
　　 1、退火工艺 H13模具钢属于共析钢，采用常规完全退火或等温球化退火。H13模具钢的完全退火工艺为:850~900℃×3~4h，保温结束后随炉冷到500℃以下出炉空冷;等温球化退火艺:845~900℃×2~4h/炉冷+700~740℃×3~4h炉冷，≤40℃/h，≤500℃出炉空冷。H13模具钢经退火处理后，适宜的组织由球状珠光体和少量粒状碳化物组成，要求热处理硬度达到HB192~229，可以获得较好的加工性能。对于质量要求较高的H13钢模具，还应进行防止白点退火。
　　2、淬火工艺 H13模具钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉、真空炉和流动粒子炉加热，模具表面光洁，热处理变形小，零件寿命长。特别是外热式刚玉流动粒子炉保护加热，吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点，很适合热作模具钢的热处理加热。 H13模具钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:400~500℃预热，650~840℃预热，1020~1050℃奥氏体化，保温结束后可视使用性能要求采用空淬、油淬、气淬或分级淬火，分级温度可取500~540℃。
　　3、回火工艺 H13模具钢淬火后应进行2~3次回火，以期获得所要求的力学性能。淬火后的模具温度在低于70℃时就应尽快回火，这对尺寸较大、形状复杂的热作模具尤为重要。同时，为避免热作模具回火时重新产生残余应力，回火加热和冷却应缓慢进行。
　　 H13模具钢的回火工艺应根据热作模具的工作条件和具体的失效形态来确定回火温度和硬度。一般优质H13模具钢大都采用540~650℃×3h高温回火，以提高模具的韧性和减少残余奥氏体(Ar)在模具钢中发生转变而引起脆性。

Answer 2

H13热处理工艺
1.预先热处理
市场上供应的H13钢钢材和模坯，在钢厂都已作好退火热处理，保证了具有良好的金相组织，适当的硬度，良好的加工性，无需再进行退火。但制造厂进行改锻后破坏了原来的组织和性能，增加了锻造应力，必须进行重新退火。 　　
等温球化退火工艺为：860～890℃加热保温2h，降温到740～760℃等温4h，炉冷到500℃左右出炉。 　　
2.淬火及回火
要求韧性好的模具淬火工艺规范：加热温度1020～1050℃，油冷或空冷，硬度54～58HRC；
要求热硬性为主的模具淬火工艺规范、加热温度1050～1080℃，油冷，硬度56～58HRC。 　　
推荐回火温度：530～560℃，硬度48～52HRC；回火温度560～580℃；硬度47～49HRC。 　回火应进行两次。在500℃回火时，出现回火二次硬化峰，回火硬度最高，峰值在55HRC左右，但韧性最差。因此，回火工艺应避开500℃左右为宜。根据模具的使用需要，在540～620℃范围内回火较好。 　　
淬火加热应进行两次预热（600～650℃，800～850℃），以减少加热过程产生热应力。 　　
3.化学热处理
H13钢若进行气体渗氮或氮碳共渗可使模具进一步强化，但其氮化温度不应高于回火温度，以保证心部强度不降低，从而提高模具的使用寿命。