热作模具钢h13的化学成分与热处理工艺的探

热作模具钢h13的化学成分与热处理工艺的探内容摘要：

可使屈服强度增加又使冷脆转变温度变化最小的合金元素。 锰是弱碳化物形成元素 ,它可溶入渗碳体中形成合金渗碳体 (Fe,Mn)3C,其形成可降低系统的自由能 ,即取于更稳定状态（注意 Fe3C 中的 Fe可全部为Mn所取代 ,而 Cr只可在 Fe3C 中固溶 18～ 20%）。 锰溶入奥氏体中能强烈增加钢的淬透性 ,同时强烈降低钢的 Ms 点。 Mn 加入钢中使 Ac Ac Ar1 和 Ar3 降低，这与细化 铁素体 和珠光体相联系，又会减薄碳化 物片 , 对 FP型钢的强化起积极作用。 同时有资料介绍Mn和 Ni类似有提高钢的韧性的作用。 H13型二次硬化型模具钢，其含 Mn量在～ %范围。 对改进型热作模具钢成明显对照。 、 Si: 硅是一个对 铁素体 进行置换固溶强化非常有效的元素 ,但同时在一定程度上降低钢的韧度和塑性。 一般都将 Si 限制在钢脱氧需要的范围内。 如果将 Si作为合金元素加入钢中 ,其量一般≮ %。 置换固溶强化一般引起铁的球面对称畸变 ,它能与刃形位错产生弹性交互作用，一般不与螺形位错产生交互作用而阻止其运动。 这样它 与 C、 N原子的间隙固溶强化相比属于弱强化。 Si 也为提高回火抗力的有效元素。 Si降低碳在 铁素体 中的扩散速度，使回火时析出的碳化物不易聚集，增加回火稳定性。 另外， Si 虽然不推迟ε碳化物的生成，但它可固溶于ε碳化物，并提高其稳定性，延迟ε→θ转变。 第一类回火脆性与ε→θ转变和沿马氏体条间界分布形成连续薄膜有关，延迟ε→θ转变便意味着提高第一类回火脆性发生温度或抬高回火温度 硬度曲线，可使回火马氏体的ε碳化物与基体保持共格和均匀分布，使回火马氏体保持有良好的强韧性配合。 有资料表明，含 1%Si 相应可提高回火温 度 30～ 50℃，对， Si量从 %提高至 %可在 550～ 650℃回火时获得较高硬度。 但是， Si加入量过多，会使碳化物聚集的过时效速度增大，以至于难以控制，这样，其加入量限制在 %是比较合适。 另外， Si易使钢呈现带状组织，使钢的横向性能比纵向性能差，也使钢的脆性转折温度升高； Si 还具有促进钢的脱碳敏感性；但 Si 有利于高温抗氧化性的提高。 热作模具钢 H13 钢中含Si量为 ～ %，属含较高 Si量的钢。 、 Mo： Mo溶于 Fe 中也具固溶强化的作用， Mo溶解于 A 中能提高钢的淬透性， Mo明显推迟珠光体转变，但对贝氏体转变的影响不大，具体表现为：在钢中只要加入 ～ %的钼，便足以使珠光体转变和贝氏体转变的区域分开。 Mo是作为使钢具有二次硬化的主要合金元素加入的，普遍认为，这是由于在回火时马氏体中析出 Mo2C 造成。 Mo 可与 C形成 Mo2C 和 MoC 合金碳化物，还可随回火温度升高转变为 Mo6C。 具有六方点阵的 Mo2C 在马氏体板条内，亚晶界上以平行的细针状（二维为层 片状 ）析出，显然，这种析出必须按单独形核机制。 Mo2C和基体共格，从而导致二次硬化。 Mo2C 形 成初期是 Mo 和 C 原子沿马氏体的﹛ 100﹜面偏聚，形成象 AlCu 合金时效时出现的 GP区相似的组织。 钢中加入 W和 V形成 W2C， VC的合金碳化物，也会具有二次硬化作用。 另外再加入 Cr 和 Co 可以强化二次硬化效应。 但要注意，为使钢中 W和 V的碳化物溶解进入 A中，需要采用较高的奥氏体化温度，易引起奥氏体晶粒粗化而带来不良影响。 所以常以优选 Mo 为最佳的二次硬化合金化元素。 一般为了产生二次硬化效应，要求 Mo的加入量不低于 %，加入 3%Mo时可取得接近极值的效果。 当加入量为 %～ %时，可获得最合经济和有效的效 果。 Mo具有比 Cr更强烈的碳化物形成倾向，在 5%Cr 的热作模具钢中，。