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　　H13模具钢表面改性分析

　　H13钢的表面改性

　　在美国，热模具钢分为三种类型：Chrome模具钢钨热量模具钢和热钼模具钢它们都被称为H..它们是H10，H19，H21，H26和H4H43。

　　H13钢用于属于第一类的铝合金压铸模具。国内钢材为4Cr5m0sivl。过去使用3Cr2W8V钢的热疲劳和韧性。

　　通常认为热疲劳裂缝和热条是热加工模具失败的两种主要原因。在这方面，国外相关文献非常清楚：铸造造型和极限模具寿命的三种机制是焊接和化学腐蚀性损坏，磨损和腐蚀，以及热疲劳裂缝。

　　最重要的失败机制。他们建议铁氧体氮碳常见叶和离子氮气可以显着延长工具钢的使用寿命。国内铝熔体损失实验表明，当模具材料的硬度为45小时时，消除铝熔体损失率高达590％，盐浴，氮，渗碳和氮化，熔体宝钢h13韶关损失率仅为0.10％，当盐浴碳氮拷贝（软氮化）增加PVD处理时，熔体损失率明显降低至0.10％。可以看出，H13钢的表面改性效果非常明显。

　　H13钢的碳含量小于5％。

　　美国AISIH13，UNSIH13，UNST，ASTMA681最新版本）H13钢和喂养QQ-T-570H13碳含量（0.320.45％），是所有H13钢中的最大碳含量范围。

　　它具有高耐热软化和高温耐磨性，以保持模具保持一定的高温强度和尺寸稳定性。

　　铬等碳化物成型元件提供高气体和良好的抗软化抗性，因此它可以在空气冷却中硬化。在6个Barn2气体真空处理下，硬化直径为160mm，但添加铬增加了碳化物的不均匀性，导致钢中的转移共晶碳化物。目前在中国，这种碳化物可以按照高碳铬轴承钢的相关标准进行评估h13模具钢重量计算。

　　铬含量的增加有利于增加材料的热强度，但不利于韧性。已经提出将钼和钨添加到材料中，并且当（1/2W+M0）的含量超过1％时，当它在500℃的温度下回火时，该材料仍然更高的硬度。二次硬化。H13钢的二次硬化能力不明显，见数据[1]。增加V的含量，例如0.4％（SKD6，相当于H11）的v的数量增加到1％，从而提高了H13钢（SKD61）的热强度和热稳定性。同时，V还增加了抵抗水的能力。事实上，它增加了抵抗水腐蚀和磨损的能力。

　　此外，可以精制诸如W，M0，V，Nb的元素，例如W，M0，V，Nb，形成为M6C和MC的碳化物，以及奥氏体晶粒，并且在溶解的脾气期间引起二次硬化奥氏体。

　　由Cr加入Cr的碳化物是M23C6型，其基本上溶解在1100℃（所有溶解的奥氏体温度为1160℃），这将在该范围内确定该范围内的最佳奥氏体温度。10201080°C.

　　法国HEF组开发并应用等离子增强的磁控溅射技术，以精确控h13模具钢重量计算制涂层的沉积过程。使用PEMSTM技术可以达到最高的理论涂层密度。因此，HEF集团的真空涂层设备和技宝钢h13韶关术在世界领导者中。

　　总之，HEF设备和技术的主要优点是：

　　含铬的热模具钢硅含量为0.8020％，只有H19钢的Si含量为0.20比例0.50％。

　　除了固溶性溶液增强外，钢中的硅含量增加还可以增加钢的高温抗氧化性能，高达800°C（1475°F）。但Si不利于改善韧性。现在，H13钢的发展进入低硅高M0的第二阶段（第一阶段是H13钢的材料和热处理水平）。

　　它逐渐认识到，低Si的作用主要包括减少材料的偏析，提高了宏观结构的均匀性;在固化过程中减少液体/适配器表面组分;改善晶体微观结构，精炼奥氏体晶粒;钢的韧性及其抵抗热裂缝的能力，并降低高温疲劳裂缝和高温蠕变裂缝的生长速率;钢贝氏体过渡延迟。同时，M0的数量增加到约3％。日本低硅高M0SKD61的成分是碳（0.30-0.40％），硅（0.050％），铬（9-5％），M0（0-5％）和钒（0.50-20％）。相应的低Si高度M0德国钢是2367，成分为C0.40％，硅0.40％，铬95％，M00％和V0.9％。当M0含量增加到0％时，钢的淬透性增加，并且防止了奥氏体碳化物的沉淀，并且诱导贝氏体转变延迟。提高翻新抗性和韧性;提高高温强度和高温蠕变强度;改善抗热性。关于延迟的Gerite转型，据报道，610×203×500mmH13模块在3巴（约3ATM）气体下淬火，核心和表面的贝氏体含量分别为70％和40％，低SihighM0SKD61分别。钢铁含量仅为2％和1％。

　　这对于延长模具的寿命是非常有利的。一种新的热门类型模具钢3Cr3M03VNB在中国也是3％（范围的70°20％），硅含量和高M0的低性能和高M0也是其性能优异的原因之一。

　　H13热量模具钢广泛用于国内有色金属压铸模具。所谓的热加工模具是指金属或合金塑性变形，其被加热到再结晶温度，并挤出液体有色金属以使模具制成。

　　我国4Cr5M0SIV1和SM4CR5M0SIV1和SM4CR5M0SIV1的碳含量分别为（0.320.42）％和（0.320.45）％。

　　德国标准X40CrM0V5-1和WNR2344钢碳含量（0.370.窄碳含量[43]％[2]。北美压铸协会标准NADCA207-90规定了先进的H13钢碳含量（0.370.42）％。

　　清空时加热，完全取下水以实现高质量和高效的沉积效果;

　　（1）高热裂解和热疲劳性，使模具难以形成裂缝，也难以扩散由冷热引起的裂缝，从而避免填充模具。

　　最小加工温度可达80°C，可用于几乎所有材料，包括铝合金和聚合物材料;

　　（2）高硬化抗性，热处理期间具有低冷却强度和较少转化的介质;

　　低压高真空均匀可大大降低锐角效果;

　　解决H13钢的表面改性的最佳方法是在模具材料上覆盖硬膜以防止铝合金熔化湿。同时，涂覆的硬膜也赋予模具材料的表面耐腐蚀性。在车辆转向的铝合金工件的压铸模具中，HEF组沉积在挺杆（38cdv5，相当于H13钢）表面的表面，硬度可以达到40004500hv，温度是然而，高达800℃的高度，它也抵抗铝合金的粘附性，并且寿命增加到100,000次，而没有沉积的挺杆的6至7倍。

　　（3）焊接和液态金属的化学腐蚀损坏存在高抗性。它的特征在于我国的大量液态金属损失。

　　为了满足高温韧性，高温硬度和耐磨性的要求，取决于钢的化学成分和中碳含量（0.350。铬，钨，M0和钒的合金元素。合金元素的总含量是6％-25％。

　　独特的OES系统用于测量等离子体波长，从而实现涂层组件的精确控制。

　　通过PVD技术获得高质量的模具工件涂层取决于高性能设备和工艺参数的最佳选择。该装置优选具有以下技术要求：较低的涂层处理温度;良好的涂层性能;均匀的涂层沉积;增强的电离率：精确的涂层组件控制;一定的沉积率;纳米结构涂层;PVD和化学气相沉积操作模式;当电镀膜时，可以蚀刻以获得最佳涂层质量。

　　用于如何获得不受液态金属润湿的硬膜，D.Moore等，多层优化涂层的结构是：首先改变H13模子基质的表面，例如铁氧体氮碳或者在键合中间层中的50100nm离子离子，例如Ti或Cr;中间梯度层，基质和压铸作业引起的涂层之间的可调节热残余应力，硬涂层是纳米（≤20nm）的结构;

　　压铸模具的使用寿命取决于许多因素：模具设计的合理性，模具材料的正确选择，模具加工的合理配方，当然还有模具条件和高性能热模具钢维护。其中，模具材料的质量和热处理是一个非常重要的关键因素。热处理应包括整个工件的热处理和工件的表面改性。相关标准主要是北美阻尼协会标准，法国汽车工业协会，德国钢铁协会，材料协会和压铸协会，以及通用汽车和福特推荐的标准。

　　H13钢的总热处理和测试非常重要。我们将讨论高性能热模具钢。

　　作为彩色金属，钢模钢通常应符合以下条件：

　　可以独立地控制离子的流速和能量以获得最高密度和性能涂层;

　　H13钢锻模和铝合金模具的表面改性主要是在两个方面中表现出：（1）铁素体氮碳血液锻造和硫磺-碳共渗透技术;（2）PVD涂层技术。