المعالجة الحرارية للفولاذ H13

فولاذ H13 تهدف المعالجة الحرارية إلى تحويل البنية الدقيقة للفولاذ لتحقيق الخصائص المطلوبة، كالصلابة العالية والمتانة وصلابة حرارية فائقة. وتتضمن عملية المعالجة الحرارية للفولاذ H13، كغيره من فولاذ الأدوات، 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)

Austenitizing involves heating the H13 steel to a specific high temperature where the desired amount of carbon and alloying elements (like chromium, molybdenum, and vanadium) dissolve into the austenite phase. The hardening temperature for H13 is approximately 1030°C (1885°F). The soak time depends on the cross-section of the part. For parts exceeding 25 mm (1 inch) thick, a general rule is 30 minutes per 25 mm (1 inch) of the smallest cross-section. For smaller parts, soak times range from 10-15 minutes for 3.175 mm (1/8 inch) to 30 minutes for 25 mm (1 inch). It’s crucial not to oversoak, as this can negatively affect the molecular structure.

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

Quenching rapidly cools the steel from its austenitizing temperature to form martensite.

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 صلابة الفولاذ D2 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.