H作为最常用的压铸模具钢,13钢的应用范围也达到了相当大的规模。由于压铸条件越来越苛刻,其性能也得到了很好的展示H13钢种的改良也越来越迫切。H13钢种改良从未停止。
H13钢对应的国产品牌为4Cr5MoSiV1.目前比较成熟的改进方向是:1)钢材成分的改进Mo降低含量Si和V的含量;2)在炼钢工艺方面,尽量减少钢中夹杂物的含量,提高钢的纯净度;3)在钢厂发货之前增加超细化工艺,改善发货时的组织状态。
1、早期的H13钢(H13的成分范围如下表所示)Mo的含量在1.5%左右,近期优质H13类钢材中Mo含量达到1.8%-2.4%。Mo元素的添加显著提高了钢的耐回火性。Mo含量是近期改进H13钢的趋势。
表1 H13成分范围表
元素(%)
碳
锰
磷
硫
硅
铬
钒
钼
最低
0.37
0.20
0.8
5.00
0.8
1.2
最高
0.42
0.5
0.025
0.005
1.2
5.5
1.2
1.75
2、H13钢作为热作模具钢,使用条件恶劣。在压铸过程中,模具需要承受数千吨的压力,铝液温度相对较高(远高于)H13回火温度)。因此,对钢结构的要求也相对较高,最新的改进H13组织的方向是降低钢中夹杂物的含量。钢中的夹杂物大多与氧有关,因此降低钢中的氧含量可以显著降低夹杂物的含量。此外,钢S和P也是危害很大的元素,所以质量高H脱硫脱磷一般是改进的标准。
3、H钢厂13钢的交付状态一般为球化退火状态。然而,随着压铸条件对钢材性能要求的提高,有必要改进工艺。最新趋势是在交货前进行详细处理,以获得回火索氏体组织。细化可以提高组织的均匀性,促进合金元素溶解到基体中,改善组织中碳化物的形式。但由于钢厂在细化过程中采用了整个板的冷却方法,因此只能采用水冷却方法。这将带来另一个问题,即在水冷却过程中出现裂缝。由于水冷却的方式相对较强,特别是在板的四个角落和表面,有时裂缝肉眼可见,但在大多数情况下,裂缝将被表面的氧化皮覆盖。有必要在铣削黑色皮肤后进行超声波检测。