H分享13种钢材热处理的经验
H钢材从钢厂运输时一般为退火组织,此时钢材较软(一般)≤235HB),这样,模具企业在粗加工过程中更容易加工。然而,模具在压铸过程中需要较高的
强度,因此需要加入热处理工艺。由于真空淬火模变形相对较小,热处理后模具相对整洁,热处理开裂的风险较小,因此常用的热处理工艺是真空淬火。
现在H13类钢材真空热处理的温度范围为1010-1030℃,当温度较低时,模具对时间的敏感性相对较低,不易组织过热颗粒)。H13种钢的退火组织一般包括颗粒状珠光体和碳化物。碳化物主要是合金元素的结合。在钢中加入合金元素。我们不希望这些合金以大碳化物的形式存在于钢中,否则就不会起到合金化的作用(特别是这些合金元素的价格一般都比较高)。理论上,热处理的更佳效果是在所有钢组织转化为奥氏体后,碳化物溶解在奥氏体中,并在奥氏体晶粒生长前淬火和冷却。但奥氏体晶界在失去碳化物的钉扎作用后容易生长,这意味着这段时间很难控制。目前,改进所有热处理工艺的更终目的是进入此时间隔(更高温度保温间隔)。比如我们行业的热处
理工程师根据经验改进工艺,比如北美压铸学会(NADCA)制定的参考工艺。我们在热处理过程中使用的一些手段也是为了达到这一目的,比如用热电偶监测模具内部温度的变化,比如通过观察窗口监测模具的颜色。
如果能在热处理过程中准确控制这段时间内的高温保温时间,理论上冷却速度越快越好,比如选择水冷的方式(冷却介质的冷却速度是水>油>气体),现在有工程师在开发水冷。H13类钢材。快速冷却可以防止合金元素从奥氏体沉淀。当所有合金元素都被囚禁在基体中时,钢的强度更高。在随后的回火过程中,我们从基体中沉淀一些合金元素,并以小颗粒碳化物的形式沉淀,根据我们想要的硬度来确定我们沉淀了多少合金元素。理论上,我们可以在这个时候得到性能更好的钢。
当然,这些都是理论上的,实际情况比理论复杂得多。稍后,我将继续分享热处理过程和其他热处理的实际限制。
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