H13钢实验展示

十字板铝合金压铸模综合实验XXX班级：XXXX指导老师：XXXX2011-12-5二、选材三、工艺流程四、原材料检验五、球化退火六、淬火、回火目录七、离子渗氮一、任务书任务书3十字板铝合金压铸模1、根据给定条件，合理选用材料，设计好零件的加工工艺路线。2、进行原材料的硬度、金相组织检验。3、进行预先热处理，对预先热处理后材料的硬度、金相组织进行检验。4、进行表面硬化处理，对表面硬化处理后的试样进行表面硬度、硬化层硬度分布、硬化层金相组织检验和硬化层深度测定。5、对硬化层拍出合格的金相照片。二、实验要求一、零件名称选材高温受热时间长；高温受压强度大；受磨损与腐蚀。抗热疲劳和抗热冲击性好；韧性和延展性好，具有良好的可锻性、机加工性和抛光性；热处理变形小，热膨胀系数小，具有很好的热硬性；良好的热强性、淬透性、耐磨性和高温抗氧化性。一、工作条件二、性能要求选材3Cr2W8VH13（4Cr5MoSiV1）3Cr2W8V钢含W（7.50%~9.00%）较多，碳化物偏析严重，塑性、韧性、导热性、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能较差。。H13钢综合性能优于3Cr2W8V钢，基本上能满足热作模具所要求的使用性能，采用H13钢时使用寿命要比3Cr2W8V高一倍以上。确定选材：H13（4Cr5MoSiV1）H13碳含量（0.32%-0.45%）不高但由于合金元素多共析点已经左移，属于过共析钢工艺流程球化退火淬火回火离子渗氮Ac1Ac3Ar1Ar3Ms853℃912℃770℃820℃335℃Ac1:853℃Ac3：912℃Ar1：770℃Ar3：820℃Ms：335℃等温球化退火是将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温适当时间，然后随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温，等温时间一般为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。装罐保护—860℃（3.5h）—760℃（4.3h）—500℃（炉冷）—空冷过共析钢淬火温度一般为Ac1+(30—50℃)，为了加速合金碳化物的溶解，以及合金元素的均匀化，应采取较高的淬火温度。装罐保护—1070℃（40min）—油冷回火时具有次生硬化的合金结构钢、模具钢和高速钢等都在500～650℃范围内回火。600℃（1h）—空冷—580℃（1h）—空冷布氏硬度：137HBW5/750金相组织：粒状珠光体+片状珠光体（少）+碳化物（少），组织不均匀腐蚀剂：3%硝酸酒精放大倍数：500XH13原材料检验测布氏硬度磨金相观察金相组织抛光腐蚀拍照原材料金相图H13原材料检验硬度分析试样硬度137HBW229HBW（球化退火后H13钢硬度≤229HBW）相图分析粒状珠光体均匀分布试样已经经过球化退火H13球化退火温度℃860760500保温3.5h保温4.3h炉冷空冷时间h目的：均匀组织，降低硬度，改善切削加工性能。过程：首先进行装罐保护，再按照下面温度-时间曲线进行处理。装罐保护—860℃（3.5h）—760℃（4.3h）—500℃（炉冷）—空冷H13球化退火H13钢球化退火TTT图获得粒状珠光体布氏硬度：163HBW5/750金相组织：粒状珠光体+碳化物（少），组织均匀腐蚀剂：3%硝酸酒精放大倍数：500XH13球化退火球化退火后金相图原始材料金相图退火后的金相图显得比较模糊，但跟原始材料的金相图相比较，组织都是粒状珠光体和弥散的合金碳化物。H13淬火，回火保温40min保温1h保温1h油冷空冷1070℃600℃580℃温度时间获得板条M+片状M（少量）+残余A（少量）获得+均匀分布的合金碳化物M回装罐保护—1070℃（40min）—油冷600℃（1h）—空冷—580℃（1h）—空冷淬火后洛氏硬度：44.2HRC回火后洛氏硬度：49.1HRC金相组织：回火马氏体+回火索氏体+残余奥氏体腐蚀剂：3%硝酸酒精放大倍数：500XH13淬火，回火标准图片淬火+回火后金相图一次回火后仍保留较多残余奥氏体，在第二次回火时，二次硬化现象造成的硬度升高足以抵消回火温度的提高造成的硬度降低。M回H13离子渗氮氮化的特点及应用氮化件表面硬度高（HV1000-2000），耐磨性高。疲劳强度高。由于表面存在压应力。工件变形小。原因是氮化温度低，氮化后不需进行热处理。耐蚀性好。因为表层形成的氮化物化学稳定性高。化合物层扩散层基体H13离子渗氮硬度：1220HV金相组织：渗氮层：化合物层（白亮层）+严重脉状氮化物+扩散层（暗色）基体：回火索氏体+回火屈氏体腐蚀剂：3%硝酸酒精放大倍数：200X渗氮层厚度：0.15mmThanks