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　　冷工钢/热作钢/塑料模具钢/无碳模具钢/高速钢-隆继集团

　　H13钢是一种美国品牌，相当于我国的4Cr5MoSiv1钢。它是Cr系5%中碳铝合金热作模具钢，已广泛应用于热锻磨具。该钢延展性好，冷热交替疲劳性能好。600℃工作时的物理性能与室温下的物理性能基本相同。适用于对韧性和塑性要求高的生产制造工作温度低于600℃的磨具。

　　用H13钢取代5CrNimomo、5crmnmo生产制造汽车连杆和传动轴的锻造模具，磨具的使用寿命明显增加，钢制铝合金铸造磨具和铝型材挤压模具的使用寿命也相对较高。此外，该钢还可用作注塑模具。目前，铝的优质特性在我国得到了广泛认可，使用量逐年增加。但H13铝铸造工艺性能差，锻造温度范围窄，只有150~200℃。煅烧时很容易开裂，因为它又硬又脆。如果铸造工艺分配不合理，就会产生废物。目前我国煅烧这种铝的工作经验很少，所以经过我单位相关工程技术人员的集体研究和科学研究，制定了最理想的铸造工艺计划。在计划中，我们在各个方面采取有效措施，尽量避免因裂缝引起的可能性，从而降低不合格率。

　　裂纹形成的原因及防止裂纹产生的项目的可行性

　　煅烧H13钢时，煅烧最大的缺点之一就是开裂。分析裂缝形成的原因，从分析其成分开始。

　　从H13成分可以看出，它含有较高的铬、钼和钒。其他常用的模具钢，如5CrNiMo 、5CrM n Mo铬的相对含量是4~5倍，其钼成分是5CINiMo、5CrMnMo钼的相对含量是4~5倍，H13铝的钒成分是3Cr2W8V明矾等常用模具钢的3~4倍。根据相关材料的详细介绍，当钼成分小于0.6%时，铝的硬度和韧性随着钼相对含量的增加而增加，铝的可塑性也随着钼相对含量的增加而增加。但当钼成分高于0.6%时，铝的硬度和韧性随着钼相对含量的增加而增加，铝的可塑性随着钼相对含量的增加而逐渐降低。在一般碳钢中，钒含量一般不超过0.3%。如果钒含量越大，钢的强度和强度越大，变形阻力越大。因此，钢变形困难，在煅烧过程中容易开裂。

　　锻H13钢开裂的主要原因如下：

　　(一)胚料装炉温度过高

　　铝导热性差。假如温度控制过高，胚料装炉后，胚料表面与芯部昼夜温差大，导致热应力过大开裂。

　　(二)加热温度过高

　　当加热温度高于1150℃时，胚胎材料的晶体容易变厚。煅烧时，由于严重的打击效果，打击位置温度升高，导致部分晶粒粗大开裂。

　　(三)最终锻造温度低

　　当锻造温度小于900℃时，铝的变形阻力扩大，应硬脆，强制严重打击易开裂。

　　(四)严厉打击效用

　　假如L在锻粗的时候

　　(五)边角裂缝

　　煅烧过程中，由于胚角温度迅速下降，变形抗力扩大，边角周围容易开裂。

　　(6)锻造后制冷不合理

　　煅烧后，如果铸钢制冷速度过快，由于组织应力和弯曲刚度积累，铸钢表面芯产生的昼夜温差过大，导致热应力过大和开裂。

　　因此，在铸造过程中，每个人都采取相应的对策，防止裂纹形成，提高铸钢件的产量。

　　(一)超低温装炉

　　温度控制远低于500℃。冬季提前准备加热铸钢件，最好提前48小时运至房间，温度达到室内温度后方可安装炉。

　　(二)严格控制加热温度

　　采用红外感应连续高温红外测温仪操作，保证加热温度不超过1150℃。

　　(三)严格控制锻造温度

　　运动温度在1100~900℃范围内，采用红外感应连续高温红外测温仪。在此范围内，铝具有良好的可塑性。胚料温度过低900℃时，必须返炉加热，煅烧火次要适当调整。

　　(四)勤旋转

　　煅烧时，胚料应经常旋转，以防止部分被打击时间过长，造成严重打击效果。

　　(五)勤倒棱

　　煅烧时，胚料要经常倒棱，尽量避免边角总数。

　　(六)锻后缓冷

　　锻造后，铸钢件以灰冷的形式缓慢制冷。

　　对加热技术的研究和明确

　　由于铝的导热性较弱，在温度控制降至500℃以下时，需要安装炉子，以防止连续高温装炉后胚料开裂。为了严格控制加热温度，避免过热和粗晶，必须使用红外温度计，如红外感应连续高温红外温度计。胚料安装后，低温环境区域必须缓慢加热。加热效率应控制在50~80℃/h以内。当环境温度升至850℃时，应保温2~3小时，以确保胚料的中频率，使其芯与外观温度一致。加热至850℃后，其传热系数与普通高合金钢基本相同，可快速加热。加热封顶温度1150℃时，可保温两小时，确保胚胎各地环境温度均匀。可按以下电加热加工工艺曲线图加热：

　　探索铸造工艺

　　锻造H13钢是国内铸造工艺的薄弱环节。但该钢具有良好的综合性能，即热硬度和韧性高，耐磨性和延展性好，耐冷热交替疲劳性能好。现阶段广泛应用于热作模具。由于该钢是一种特殊的高强度钢板，在煅烧过程中变形阻力大，容易开裂，在制定铸造工艺时，必须考虑可能出现的各种缺点，并采取相应的预防和救援措施，可以快速准确地完成铸造。

　　严格控制开始锻造温度和最终锻造环境温度。锻造温度范围包括1100~900℃。锻造温度降至900℃时，应终止锻造，返炉加热至1150℃后再锻造。如果最终对铸钢进行修复整形，锻造温度可降至850℃。煅烧时常用的专用工具应加热到150~250c。

　　煅烧时，压下量应较低，送入量应较大。铸钢初轧煅烧时，逐渐轻锻，破坏铸钢表面的渗碳体，提高可塑性。经常旋转，经常倒棱，螺旋送入，降低裂纹的概率。胚胎表面的氧化层和毛边要及时清理干净，否则，颗粒氧化层的聚集很容易将铸钢压出凹痕，造成废料。破坏铸钢表面渗碳体后，可适当猛击，环境温度接近900℃时应轻敲。秉承两轻一重的基本原则，即先轻打，再重打，再轻打。

　　煅烧时要注意三勤标准，即胚料要经常旋转，经常倒校，经常解决。_一旦坯科出现细微的社汉，加R不渚除去( 1000℃)在煅烧前用气体切割完全消除。如果煅烧不消除或清除不到位，则钢品牌硬，变形阻力大，应选择相对较大吨的煅烧系统，以提高铸钢件的内部致密性，提高工作效率。

　　锻后处理及散热方法

　　为避免铸钢件制冷速度过快，热应力过大开裂，采用锻后灰冷的形式对铸钢件进行缓慢制冷。为了去除铸钢件的残余热应力，降低强度，有利于研磨加工，锻造后应进行退火处理，然后检查。铸钢件加热至900℃后，保温3~4小时，然后公布灰冷，确保冷速小于30℃/h,灰冷至500℃后进行风冷，也可一直灰冷至室内温度。若采用炉冷，占炉时间长，危及炉的利用率，不利于生产制造的分配，且难以准确操作冷速。淬火可按以下加工工艺曲线图进行：

　　根据跟踪调查和客户反馈信息，该计划合理，取得了良好的实际效果。不仅提高了铸钢件的产量，而且优化了铸钢件的物理性能，解决了磨削加工难的问题。同时提高了火炉的利用率，从而提高了生产效率。

　　H13钢是一个相对困难的锻造钢品牌，但只要改进技术和管理，高度重视左右齐，严格执行铸造工艺技术规范和金属变形规律，就会使煅烧困难的铸钢成功煅烧。锻造H13钢成功的原因是对铝的煅烧特性进行了足够的分析和科学研究，并制定了相应的对策，总结了两轻一重三勤的基本原则。为煅烧H13钢牌号开辟了新的方向，该技术为其他难锻钢牌号，如3~4Cr13、18Cr2Ni4w、MoTiB等30Mn2起到了帮助和参考的作用。