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国产H13模具钢缺陷组织实例-H13带状偏析和H13杂质富集带

国产H13模具钢缺陷组织实例
带状偏析、杂质富集带

国产H13模具钢是引进美国钢号AISI H13的钢种,中国国家标准牌号为:4Cr5MoSiV1,是国际上广泛应用的一种空冷硬化热作模具钢,具有较高的热强度和硬度,在中温条件下具有很好的韧性、热疲劳性能和一定的耐磨性。目前,能生产H13钢的厂如雨后春笋,遍地开花,产品质量则参差不齐。苏州超博实际应用表明,上海宝钢特殊钢分公司(原上海五钢)生产的SWPH13是目前国内H13系列钢中性能稳定的钢种。以下是苏州超博技术中心根据实际应用总结编辑整理的有关国产H13模具钢缺陷组织实例,包括:H13带状偏析和H13杂质富集带等。

国产H13模具钢带状偏析
碳化物带状偏析是H13钢早期脆性开裂的重要原因之一。下图是从早期脆性开裂的模具中拍摄到的碳化物带状偏析金相组织。图片中间的灰色地区是碳化物偏析带,除有密集的点状未溶碳化物外,还有块状亚稳定共晶碳化物。基体为隐针马氏体。由于碳及合金元素富集,因此抗回火稳定性也高,,组织不易被浸蚀,故呈灰白色。碳化物偏析带两侧是低碳低合金区,晶粒粗大,淬火时转变成下贝氏体+马氏体的混合组织,下贝氏体针呈黑色,回火马氏体呈灰色。碳化物偏析导致组织不均匀,产生附加内应力,是模具的薄弱环节,例如碳化物堆集和杂质富集区、机械加工缺陷部位,率先形成裂纹。高温均匀化扩散退火,或高温固溶-高温回火双细化工艺,都可减轻合金元素的偏析,合理的锻造工艺也可改善碳化物的带状分布,都可提高钢材化学成分和组织的均匀性,从而提高模具的使用寿命。

国产H13模具钢杂质富集带
下图所示也是从失效模具中拍摄到的杂质富集带,它集中在碳化物偏析带内,并常与共晶碳化物伴生。图中灰色条状组织是可塑性杂质,横穿整个视场;白色块状组织是共晶碳化物。整个视场都在碳化物偏析带内,有密集的黑色点状碳化物,分布在回火后的高碳高合金马氏体上。国产H13模具钢的碳化物偏析带边缘有草丛状下贝氏体零星分布。

国产H13模具钢广泛用于制造热挤压模具,芯棒、模锻锤的锤模,锻造压力机模具,精锻机用模具以及铝、铜及其合金的压铸模。提高H13钢的纯洁度,采用电渣重熔或炉外精炼工艺,可降低杂质含量,特别是硫的含量,是改善H13模具钢抗热裂和早期脆性开裂的重要途径。

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资料来源:苏州超博金属材料有限公司技术中心
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发布时间:2021-06-02 14:17
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