H13(4Cr5MoSiV1)钢力学性能数据
H13(4Cr5MoSiV1)钢力学性能参数数据包括:韧性(冲击韧性和断裂韧性)、拉伸性能(室温拉伸性能和高温拉伸性能)以及硬度等。以下是苏州产品中心整理编辑的有关H13(4Cr5MoSiV1)钢力学性能数据。
H13(4Cr5MoSiV1)钢是一种空冷硬化的热作模具钢,是目前所有热作模具钢中使用广泛的钢种之一。H13钢广泛用于制造热挤压模具与芯棒、模锻锤的锻模、锻造压力机模具,精锻机用模具镶块以及铝、铜及其合金的压铸模等。苏州产品中心销售的H13系列钢种包括:SWPH13(宝钢特殊钢分公司,原上钢五厂)、DT413(抚顺特钢)等,更高力学性能要求的热作模具,产品中心建议选择日本大同模具钢、瑞典进口模具钢、瑞典进口工具钢等高性能热作模具钢钢种。
H13(4Cr5MoSiV1)钢的韧性:
H13钢的冲击韧性和断裂韧性都较高。按JB 947-1978标准测得的断裂韧性值和用夏比U形缺口试样测得的冲击韧性值都列在下表中。αk和KIC值在500℃回火时都有谷值,与回火二次硬化峰相对应。H13钢的αk和KIC值都比传统的3Cr2W8V钢高。
淬火温度/℃ | 回火温度/℃ | 冲击韧性αk(J/cm2)(夏比U形缺口) | 断裂韧性KIC/(MPa•m1/2) |
1000 | 550 | 28 | 32.3 |
600 | 45 | 97.0(KQ) | |
1050 | 550 | 26 | 26.9 |
600 | 37 | 70 | |
1100 | 550 | 14 | 29.4 |
600 | 32 | 101(KQ) |
H13(4Cr5MoSiV1)钢的拉伸性能:
⑴、室温拉伸性能:
H13钢经不同热处理工艺处理后的室温拉伸性能见下表所列。
淬火温度/℃ | 回火温度/℃ | 屈服强度σs/MPa | 抗拉强度σb/MPa | 断面收缩率ψ/% | 伸长率δ/% |
1000 | 550 | 1240 | 1490 | 47.7 | 8.2 |
600 | 958 | 1100 | 60.2 | 11.8 | |
1050 | 550 | 1650 | 1830 | 46.5 | 7.2 |
600 | 1220 | 1380 | 51.1 | 8.8 | |
1100 | 550 | 1730 | 1970 | 47 | 8.9 |
600 | 1110 | 1290 | 52 | 10.5 |
⑵、高温拉伸性能:
H13钢经1040℃加热、油冷淬火、600℃回火1次、580℃再回火1次。每次保温1h的试样,其高温拉伸性能见下表所示。
试验温度/℃ | 抗拉强度σb/MPa | 屈服强度σs/MPa | 伸长率δ/% | 断面收缩率ψ/% |
550 | 1058 | 902 | 6.5 | 51 |
600 | 1147 | 960 | 6.5 | 51 |
650 | 1078 | 980 | 7 | 52 |
700 | 500 | 451 | 11 | 80 |
H13(4Cr5MoSiV1)钢的硬度:
H13钢空冷淬火硬度普遍低于同一温度加热的油冷淬火工件的硬度。在回火时,随着回火温度的升高,硬度先降后升,在500℃~550℃温区,有M7C3型碳化物弥散析出和残留奥氏体转变,因此出现回火二次硬化峰,见下图所示(图中:图a为油冷淬火试样;图b为空冷淬火试样)。油冷淬火试样的硬化峰峰值低于淬火后硬度;空冷淬火试样的回火硬化峰高于淬火后硬度值,这是由于空冷淬火试样有较多残留奥氏体之故。低于1000℃加热、油冷淬火的试样回火时没有明显的硬化峰,空冷淬火后的试样仍有二次硬化峰。尽管如此,油冷淬火试样回火后的硬度仍高于空冷淬火试样的回火硬度。
h13模具钢经1080℃加热、淬火回火后的硬度变化
总的来说,在600℃以下服役,H13(4Cr5MoSiV1)钢既有足够的热强性,也有较高的韧性,因此其抗热疲劳性能较好,是中温范围内取代3Cr2W8V钢的较好钢种。由于H13钢的抗热疲劳性能较好,因此可以采用冷却液反复冷却,以抑制模具温升。H13(4Cr5MoSiV1)钢也已在压铸模上逐步取代3Cr2W8V钢。