دليل المعالجة الحرارية للفولاذ H13

تهدف المعالجة الحرارية لفولاذ H13 إلى تحويل بنيته الدقيقة لتحقيق الخصائص المطلوبة، كالصلابة العالية والمتانة وصلابة حرارية فائقة. وتشتمل عملية المعالجة الحرارية لفولاذ H13، كغيره من فولاذ الأدوات، على أربع مراحل رئيسية: التسخين المسبق، والأوستينيت، والتبريد، والتطبيع.

ما هو الفولاذ H13؟ فولاذ الأدوات H13 هو نوع من الفولاذ يُستخدم على نطاق واسع في قوالب العمل الساخن، ويتميز بمقاومته الممتازة للحرارة والتآكل والإجهاد الميكانيكي الحراري. ويُستخدم عادةً في قوالب الصب، والدرفلة على الساخن، والبثق الساخن، والتشكيل الساخن، وغيرها من التطبيقات.

تفاصيل المعالجة الحرارية المحددة للصلب H13 هي كما يلي.

1. التسخين المسبق

التسخين المسبق خطوة ضرورية لمعظم أنواع فولاذ الأدوات، بما في ذلك H13. يهدف هذا التسخين إلى تعديل البنية الداخلية للمادة، وتقليل الإجهاد، وبالتالي تقليل الصدمات الحرارية، وتقليل خطر التشقق أثناء المعالجة اللاحقة بدرجات حرارة عالية. تبلغ درجة حرارة التسخين المسبق لفولاذ H13 815 درجة مئوية (1500 درجة فهرنهايت)، وتُترك لمدة تتراوح بين 10 و15 دقيقة.

2. التصلب (الأوستنيتي)

تتضمن عملية الأوستنيت تسخين فولاذ H13 إلى درجة حرارة عالية محددة، حيث تذوب الكمية المطلوبة من الكربون وعناصر السبائك (مثل الكروم والموليبدينوم والفاناديوم) في طور الأوستينيت. تبلغ درجة حرارة التصلب لفولاذ H13 حوالي 1030 درجة مئوية (1885 درجة فهرنهايت). يعتمد وقت النقع على المقطع العرضي للقطعة. بالنسبة للقطع التي يزيد سمكها عن 25 مم (بوصة واحدة)، تكون القاعدة العامة 30 دقيقة لكل 25 مم (بوصة واحدة) من أصغر مقطع عرضي. أما بالنسبة للقطع الأصغر، فتتراوح أوقات النقع بين 10 و15 دقيقة لسمك 3.175 مم (1/8 بوصة) و30 دقيقة لسمك 25 مم (بوصة واحدة). من الضروري عدم الإفراط في النقع، لأنه قد يؤثر سلبًا على البنية الجزيئية.

تؤدي درجات حرارة الأوستينيت المرتفعة إلى زيادة ذوبان الكربيدات، مما يُثري الأوستينيت بالكربون وعناصر السبائك. ومع ذلك، قد تُسبب درجات الحرارة المرتفعة جدًا خشونة الحبيبات، واندماج الكربيدات، وزيادة الأوستينيت المُحتفظ به، مما قد يؤدي إلى هشاشة أو حتى ذوبان.

3. إخماد

يؤدي التبريد السريع إلى تبريد الفولاذ بسرعة من درجة حرارته الأوستنيتية لتكوين المارتنسيت.

فولاذ H13 هو فولاذ مُصلَّى بالهواء، يتميز بصلابة ممتازة. يُقلِّل التصلُّب بالهواء التشوه والإجهاد المتبقي. عندما تنخفض درجة حرارة مادة H13 إلى 66-93 درجة مئوية (150-200 درجة فهرنهايت)، يجب نقلها فورًا إلى فرن تطبيع مُسخَّن مسبقًا للتطبيع. إذا لم يُجرَ التطبيع في الوقت المناسب، فقد يُؤدي ذلك إلى تشقق المادة.

4. التقسية

الغرض من التلطيف هو تخفيف الضغط وتحسين المتانة. H13 هو فولاذ مُقسّى مرتين. من خلال عمليتي تقسية، يتم ترسيب كربيدات السبائك الدقيقة من المارتنسيت، مما يُحسّن الصلابة ومقاومة التآكل.

درجة حرارة المعالجة الأولية لـ H13 هي 565 درجة مئوية (1050 درجة فهرنهايت)، ودرجة حرارة المعالجة الثانية هي 550 درجة مئوية (1025 درجة فهرنهايت). بين عمليتي المعالجة، من الضروري التأكد من تبريد المادة إلى درجة حرارة الغرفة. تجنب معالجة H13 عند حوالي 500 درجة مئوية (930 درجة فهرنهايت). على الرغم من أن H13 يتمتع بصلابة عالية عند هذه الدرجة، إلا أن صلابته منخفضة جدًا. تُعزز درجات حرارة المعالجة العالية زيادة ترسب الكربيدات، مما قد يقلل من مقاومة التآكل ولكنه يُحسّن من ثبات الصلابة.

هذا ملخصٌ لمعالجتنا الحرارية لفولاذ الأدوات H13، استنادًا إلى خبرتنا وأبحاثنا المهنية. نرحب باتصالكم بنا لمناقشة أي استفسارات تتعلق بفولاذ H13.