Przewodnik po obróbce cieplnej stali H13

Celem obróbki cieplnej stali H13 jest przekształcenie jej mikrostruktury w celu uzyskania pożądanych właściwości, takich jak wysoka twardość, wytrzymałość i doskonała twardość na gorąco. Proces obróbki cieplnej stali H13, podobnie jak w przypadku innych stali narzędziowych, obejmuje zazwyczaj cztery kluczowe etapy: podgrzewanie wstępne, austenityzację, hartowanie i odpuszczanie.

Czym jest stal H13? Stal narzędziowa H13 to gatunek stali powszechnie stosowany w matrycach do pracy na gorąco, charakteryzujący się doskonałą odpornością na ciepło, zużycie oraz zmęczenie mechaniczne. Jest powszechnie stosowany w formach do odlewania ciśnieniowego, walcowania na gorąco, wytłaczania na gorąco i kucia na gorąco, a także w innych zastosowaniach.

Szczegóły obróbki cieplnej stali H13 przedstawiono poniżej.

1. Podgrzewanie wstępne

Podgrzewanie wstępne jest niezbędnym etapem dla niemal wszystkich stali narzędziowych, w tym H13. Jego celem jest dostosowanie struktury wewnętrznej materiału, zmniejszenie naprężeń, a tym samym minimalizacja szoku termicznego i zmniejszenie ryzyka pęknięć podczas późniejszej obróbki w wysokiej temperaturze. Temperatura podgrzewania wstępnego stali H13 wynosi 815°C (1500°F) i jest utrzymywana przez 10 do 15 minut.

2. Austenityzowanie (hartowanie)

Austenityzowanie polega na nagrzaniu stali H13 do określonej wysokiej temperatury, w której pożądana ilość węgla i pierwiastków stopowych (takich jak chrom, molibden i wanad) rozpuszcza się w fazie austenitu. Temperatura hartowania stali H13 wynosi około 1030°C (1885°F). Czas wygrzewania zależy od przekroju poprzecznego elementu. W przypadku elementów o grubości powyżej 25 mm (1 cala) ogólną zasadą jest 30 minut na każde 25 mm (1 cal) najmniejszego przekroju poprzecznego. W przypadku mniejszych elementów czas wygrzewania waha się od 10-15 minut dla grubości 3,175 mm (1/8 cala) do 30 minut dla grubości 25 mm (1 cala). Należy unikać nadmiernego wygrzewania, ponieważ może to negatywnie wpłynąć na strukturę molekularną.

Wyższe temperatury austenityzacji prowadzą do większego rozpuszczenia węglików, wzbogacając austenit w węgiel i pierwiastki stopowe. Jednak zbyt wysokie temperatury mogą powodować zgrubienie ziaren, koalescencję węglików i wzrost ilości austenitu szczątkowego, co potencjalnie prowadzi do kruchości, a nawet stopienia.

3. Gaszenie

Hartowanie powoduje szybkie schłodzenie stali od temperatury austenityzacji i utworzenie martenzytu.

Stal H13 to stal hartowana na powietrzu o doskonałej hartowności. Hartowanie na powietrzu minimalizuje odkształcenia i naprężenia szczątkowe. Gdy temperatura materiału H13 spadnie do 66-93°C (150-200°F), należy go natychmiast przenieść do nagrzanego pieca do odpuszczania. Niewykonanie odpuszczania na czas może spowodować pęknięcie materiału.

4. Odpuszczanie

Cel ruszenie ma na celu odprężenie i poprawę wytrzymałości. H13 to stal hartowana dwukrotnie. W wyniku dwóch procesów hartowania z martenzytu wytrącają się drobne węgliki stopowe, co poprawia twardość i odporność na zużycie.

Początkowa temperatura odpuszczania dla stali H13 wynosi 565°C (1050°F), a druga temperatura odpuszczania to 550°C (1025°F). Pomiędzy tymi dwoma procesami odpuszczania należy koniecznie zapewnić schłodzenie materiału do temperatury pokojowej. Należy unikać odpuszczania stali H13 w temperaturze około 500°C (930°F). Chociaż stal H13 charakteryzuje się wysoką twardością w tej temperaturze, jej udarność jest zbyt niska. Wysokie temperatury odpuszczania sprzyjają zwiększonemu wytrącaniu węglików, co może zmniejszyć odporność na korozję, ale poprawić stabilność twardości.

Powyżej przedstawiamy nasze podsumowanie obróbki cieplnej stali narzędziowej H13, oparte na doświadczeniu i publikacjach fachowych. Zapraszamy do kontaktu i omówienia wszelkich pytań dotyczących stali H13.