H13钢模具型腔表面堆焊工艺参数研究

在基于小电流短弧焊的前提下,采用手工电弧焊在H13钢模具型腔表面堆焊4到6 mm厚度的高硬度耐磨层,研究了堆焊速度对H13钢模具型腔表面堆焊层性能的影响。发现,随着堆焊速度的增加,热影响区产生相变;试验获得了合理的堆焊工艺参数。工艺研究的结果投入生产后证明:模具的寿命提高了30%。

H13热作模具钢表面强化层耐磨性能研究进展

H13钢被广泛用于铝合金、镁合金等金属的热挤压模和压铸模,服役环境恶劣,常规处理淬、回火后,耐磨性严重不足,易导致热疲劳裂纹的产生,从而影响模具使用寿命和产品质量。对H13热作模具钢表面进行强化是提高耐磨性及服役寿命的有效手段。综述了国内外关于H13热作模具钢表面强化的研究现状及进展,并对H13模具钢表面改性技术发展方向做出展望。

H13钢模具冲头早期断裂原因

在对某钻杆接头进行锻造加工时,H13钢模具冲头发生早期断裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、硬度测试、金相检验等方法分析其早期断裂原因,并结合实际工况,对断裂冲头进行有限元热模拟试验。结果表明:冲头断口呈塑性断裂特征,在接头冲模成型时,冲头在接头内部停留时间过长,使冲头温度超过700℃,内部组织发生了转变,强度急剧降低,最后导致冲头发生拉拔塑性断裂现象。

电火花加工对H13钢表面完整性及力学性能的影响

对H13钢进行电火花加工,研究了电火花加工对其微观形貌、物相组成、残余应力、显微硬度和冲击性能的影响。结果表明:电火花加工后H13钢表面出现熔融颗粒、陨石坑、孔洞、微裂纹等缺陷,截面分为白亮层、热影响区、回火区和基体;白亮层中存在柱状晶、柱状树枝晶、等轴晶、共晶组织等,显微组织包括马氏体、残余奥氏体、Fe_(3)C、Fe_(7)C_(3)、(Cr,Fe)_(7)C_(3)、Fe_(0.3)Mn_(2.7)C等相;相比基体,白亮层中的碳元素和残余奥氏体含量增加;电火花加工后H13钢表层的残余应力和显微硬度均高于基体,且随着距表面距离增加,均先增大后减小,最大分别为575 MPa、647.3 HV;电火花加工后H13钢的冲击功比磨削加工后下降了35.56%,冲击断口出现大量撕裂棱,还有韧窝、解理面、大尺寸剥离面,为准解理断裂。

H13钢模具表面裂纹原因分析

针对H13钢模具在生产加工过程中出现表面裂纹缺陷,对断裂试样进行了化学成分分析、金相组织观察、能谱分析等检测。试验结果表明,H13钢模具表面裂纹是由于淬火工艺不当产生的表面淬火裂纹。

H13热作模具钢激光表面改性处理技术

介绍了 H13热作模具钢的激光表面改性处理技术,分析了激光相变硬化、激光表面熔凝、激光合金化、激光冲击硬化等表面处理的特点及应用,研究了表面激光处理工艺的影响因素,以及激光在模具表面处理中的应用。讨论了表面激光改性处理存在的问题,提出了该领域的研究方向。

超声辅助H13模具钢表面激光熔覆强化层组织分析

H13模具钢在制造业有广泛的应用,大多数的工作环境比较恶劣,表面经常会出现各种失效问题,因此需要对其表面进行强化处理.单一进行激光表面强化处理时,强化层的性能往往达不到预期需求,进而采用超声辅助的方法进行强化涂层的制备.基于超声辅助激光熔覆的过程中,通过对H13模具钢进行熔覆强化层的制备,探究超声功率对熔覆层尺寸及微观组织的影响.结果表明,施加超声振动后增大了熔池表面的润湿性,焊缝表面变得相对平坦,超声振动使熔覆层内的元素分布更加均匀,晶粒更加细化,施加超声振动后的熔覆强化层显微硬度比未施加超声振动提高了21%.用激光熔覆修复模具的同时施加超声振动,可以大幅度的提高模具表面的各种力学性能,延长模具的服役时间.

H13热作模具钢的表面热处理

H13(4Cr5MoSiV1)钢成分 (% )为 0 32～ 0 4 5C ,0 80～ 1 2Si,0 2 0～ 0 5 0Mn ,4 75～ 5 5 0Cr,1 10～1 75Mo ,0 80～ 1 2 0V是目前广泛用于热挤压模和压铸模的热作模具钢 ,工作温度达 6 0 0℃。介绍了离子渗氮、N C共渗、N C V共渗、O S N共渗、S N C共渗、多元共渗等提高H13钢抗热疲劳、耐热磨损和耐蚀性能的表面低温化学热处理工艺 ,以及激光表面处理、高能束表面合金化、离子注入表面改性处理等高能束流表面处理及其最新进展。

H13钢模具电火花表面强化工艺参数优化分析

采用正交试验法对H13钢模具电火花表面强化工艺参数进行了研究。优选结果表明,电极材料是影响电火花强化层性能的最主要因素;石墨电极是最佳的强化电极,其强化的涂层在耐磨性、组织形貌和显微硬度方面都表现出优异特性。

H13钢模具的表面强化技术

研究了低温化学热处理、高能束流表面处理等对H1 3钢表面性能及其模具寿命的影响。低温化学热处理主要介绍了离子渗氨、N -C共渗、N -C -V共渗、O -S -N共渗、S -N -C共渗、多元共渗表面强化技术 ,并指出了有利于提高H1 3钢热作模具寿命的较佳工艺参数 ;高能束流表面处理主要介绍了激光表面处理。

H13模具钢激光表面熔凝强化工艺研究

使用Rofin FL010光纤固体激光器对H13模具钢进行表面熔凝强化处理,通过对不同工艺参数下的表面熔凝强化层硬度和耐磨性的比较,得到一组较优的工艺参数。试验结果表明,经激光表面熔凝强化的H13模具钢,其表面硬度和耐磨性大大提高。在本试验条件下,激光功率1000 W,扫描速度15 mm/s时,可以获得较好的硬度值和耐磨性。表面熔凝强化层硬度和耐磨性提高的原因在于生成了晶粒细小的马氏体组织。

H13模具钢激光熔凝层的组织及性能

对H13模具钢激光表面熔凝层的组织结构和硬度、磨损性能、电化学腐蚀性能进行了分析研究 ,结果表明 :H13钢经激光熔凝处理后可在表面获得平滑、均匀致密、无裂纹的硬化改性层 ,显著提高了材料的抗磨损和腐蚀性能 。

压铸用H13热作模具钢热处理工艺研究

为预防模具早期失效、提高模具使用寿命,以H13钢为对象,通过试验,对该热作模具钢的淬火、回火工艺及二次硬化进行了系统研究,并对其强度、塑性、硬度及冲击性能进行了检测及分析。研究结果表明,优质H13钢二次硬化温度比常用H13钢高50～70℃;经1100℃淬火、600℃二次回火后,试样表现为较优的强韧性配合和综合使用性能,其伸长率达8.10%,屈服强度达1335MPa、抗拉强度达1534MPa。

H13钢经不同表面处理后的静态抗铝热熔损性能比较

将经过蒸汽氧化、离子渗氮和渗硼等不同表面处理的H13钢试样浸入铝液进行静态熔损试验 ,探索并建立了一套熔损评定方法—即用试样质量损失的方法评定熔损情况。对铁铝界面进行了显微观察和能谱分析。结果表明 ,在相同试验条件下熔损后 ,铁铝界面组织颜色自深至浅依次为 :深色的H13钢基体、深灰色致密金属间化合物层、浅灰色致密金属间化合物层、含游离金属间化合物的铝层以及附着的铝。离子渗氮试样和渗硼试样的热熔质量损失要比氧化试样更少 ,显示了更好的热熔损抗力。

无醇溶剂陶瓷型工艺浇铸H13钢模具

1 前言 用陶瓷型浇铸模具的工艺在世界各国受到日益广泛的应用,特别是那些机加工难于成形的模具,该法更具得天独厚的优势,其优点是用这种工艺所生产的铸件,尺寸精度高、表面光洁,可以部分或全部免去机加工,从而降低模具的生产成本。

表面脱碳层对H13钢热疲劳性能的影响

主要研究了在自约束条件下,表面脱碳层对H13钢热疲劳性能的影响。结果显示,含脱碳层试样表面开裂严重,表层硬度急剧下降,热疲劳损伤因子大大高于半脱碳和无脱碳的试样。说明脱碳造成材料表层含碳量减少,强度降低,使热疲劳时产生的交变热应力超过材料的屈服强度,引起往复塑性变形,逐渐造成损伤累积,从而导致钢的热疲劳强度下降。

激光表面淬火对H13钢显微组织及性能的影响

对经激光表面淬火的H13模具钢的显微组织及性能进行了观察分析,发现其显微组织和性能基本呈梯度变化;强化层晶粒明显细化,并出现孪晶亚晶组织。强化层深度可达1.0 mm;硬度峰值出现在次表层;平均显微硬度可提高25%左右。高温耐磨性和耐腐蚀性显著提高。激光表面淬火工艺参数具有一定的范围限制。

H13钢热锻模具早期失效的原因

某厂生产的一批H13钢制热锻模具发生早期开裂,采用宏观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察、冲击试验等方法对其早期失效原因进行了分析。结果表明:该模具开裂的主要原因为高温回火脆性,即热处理工艺的不合理导致晶界弱化,使模具的冲击韧性大幅降低,抵抗裂纹扩展的能力下降,最终发生整体脆断;建议通过提高冶金质量、添加钼、钨等合金元素、优化热处理工艺等方法来消除或减少杂质元素在晶界的偏聚,以防止此类失效再次发生。

H13钢表面粉末烧结金属陶瓷覆层的组织及性能

研究了真空粉末烧结法在H13钢表面上制备三元硼化物基金属陶瓷覆层的组织及性能,论述了烧结工艺对覆层显微组织的影响,分析了覆层与钢基底界面形成特点、覆层的微观硬度分布.结果表明,在1 220～1 250℃下反应烧结,可获得厚度为1～3mm的三元硼化物(Mo2FeB2)基金属陶瓷覆层,覆层和钢基底通过Fe、B、Cr、Ni、V、Mo相互扩散渗透产生牢固结合,硬度达到1 200 HV,有利于提高钢的耐磨性能.

碳、钨离子共注入H13钢表面改性的研究

将不同单质机械混合，在不增加注入机离子源数目的基础上实现了不同离子的共注入.发现C+W离子共注入使H13钢表面强化，硬度和抗磨损能力提高，且注量的增大加强了这种强化效果.共注入增强了H13钢的抗均匀腐蚀能力，且比双注入效果好.在开始的15个周期致钝电流密度保持为零.C+W离子共注入提高了H13钢点蚀电位，大注量（4×1017 cm-2）注入时，点蚀电位升高了200mV，而双注入则使点蚀电位有所降低.