Suministro de Precio de Acero para Moldes H13, Venta al por Menor de Acero Redondo H13, Acero para Moldes H13, Propiedades del Acero para Moldes, Placa de Acero para Moldes H13

Bienvenido a consultar

Tienda con más de diez años de antigüedad/Bienvenido a consultar/Calidad confiable/Precio razonable

Difusión a alta temperatura y tratamiento ultrafino del acero para moldes H13

Difusión a alta temperatura y tratamiento ultrafino del acero para moldes H13

El acero para moldes H13 (4Cr5MoSiV1) se usa ampliamente en el país y en el extranjero por su alta templabilidad, capacidad de endurecimiento, tenacidad y resistencia a la fatiga térmica. Se utiliza para fabricar troqueles de extrusión en caliente, troqueles de fundición a presión de aleaciones de aluminio, troqueles de forja en caliente, troqueles de plástico, etc. Actualmente es el acero para moldes de trabajo en caliente más utilizado en el mundo. Esta prueba utiliza difusión a alta temperatura y tratamiento ultrafino para mejorar el rendimiento isotrópico del núcleo del acero para moldes H13 refinando la estructura, eliminando o reduciendo los carburos eutécticos y mejorando la segregación en bandas.

1. Materiales de prueba

El material de prueba es un lingote de acero H13 producido por fundición en horno de inducción sin vacío (2 t) + remoldeo por escoria eléctrica (ESR), con un diámetro de cabeza de 135 mm, un diámetro de cola de 150 mm y una longitud total de 450 mm. La composición química se muestra en la Tabla 1. Se seleccionaron dos lingotes de acero para la prueba, de los cuales el lingote A se calentó a 1160℃ y se forjó a Φ70 mm, y luego se recoció isotérmicamente a 880~760℃; el lingote B se sometió a un tratamiento de difusión a alta temperatura, y luego se calentó a 1160℃ y se forjó a una muestra de Φ70 mm, y luego se recoció isotérmicamente a 880~760℃ después del tratamiento ultrafino. Dado que la composición química de los lingotes A y B es básicamente la misma, la influencia en las pruebas posteriores y los resultados de las pruebas puede ignorarse.

2. Análisis de los resultados de la prueba
⒈ Disolución de carburos eutécticos

Durante el proceso de colada del acero para moldes H13, los elementos de carbono y aleación se segregan severamente, y los carburos eutécticos aparecen en la etapa final de solidificación del lingote. Una vez que los carburos eutécticos forman grandes bloques y se disponen en cadenas o se apilan formando cinturones y redes, causarán la falla temprana del molde. Por lo tanto, eliminar los carburos eutécticos es muy importante para la calidad del acero para moldes H13, y puede mejorarse o eliminarse mediante un tratamiento de difusión a alta temperatura y larga duración.

El análisis por microscopio electrónico de barrido muestra que en el estado recocido del acero para moldes H13 ultrafino por difusión a no alta temperatura, existen principalmente grandes bloques y largas tiras de carburos eutécticos ricos en vanadio, que pueden ser de tipo M(V)C. La temperatura de disolución del VC es de 1100-1150℃, que se agrupa y precipita en los límites de grano, y los carburos de molibdeno y cromo están básicamente disueltos. La temperatura de temple de esta prueba es de 1000-1050℃. Para el acero H13 ultrafino por difusión a no alta temperatura, las partículas pequeñas de VC se disuelven parcialmente después del temple y revenido, mientras que las partículas grandes de carburos no disueltos quedan incrustadas en la matriz. Estos carburos no disueltos son duros y quebradizos, lo que destruye la continuidad de la matriz del material y reduce la plasticidad y la tenacidad del acero HI3. Para el acero H13 tratado con difusión a alta temperatura y ultrafino, los carburos de molibdeno y cromo se disuelven completamente y se distribuyen uniformemente y finamente en la matriz. Las partículas pequeñas de M(V)C en el estado recocido se disuelven completamente, los grandes bloques de carburos eutécticos M(V)C se disuelven parcialmente y se dispersan finamente y precipitan en los pasos de procesamiento posteriores, lo que mejora la plasticidad y la tenacidad del acero H13.

⒉ Análisis de la estructura de recocido del acero para moldes H13

Cuando el lingote se enfría, se forman dendritas alrededor de los cristales primarios de alta pureza que cristalizan a lo largo de la línea del líquido. En la interfaz de solidificación, el acero fundido con componentes elementales concentrados forma segregación dendrítica en los espacios entre las dendritas. Después de forjar directamente el acero para moldes H13 colado, la segregación dendrítica se extiende para formar segregación en bandas. La segregación en bandas es el factor principal que afecta el valor de tenacidad al impacto transversal del acero H13. Cuanto más grave es la segregación en bandas, menor es el valor de tenacidad al impacto transversal, menor es la relación de energía de impacto transversal a longitudinal y peor es la isotropía. La matriz en el área blanca es difícil de erosionar debido al alto contenido de carbono y elementos de aleación, por lo que es blanca; el área negra tiene un bajo contenido de carburos, carbono y elementos de aleación, una estructura gruesa y se erosiona fácilmente, formando así una banda de segregación blanco y negro, lo que resulta en una disminución de las propiedades mecánicas, especialmente la plasticidad y la tenacidad. Aunque la segregación en bandas del acero H13 que ha sido sometido a tratamiento de difusión a alta temperatura y tratamiento ultrafino no se ha eliminado por completo, ha mejorado significativamente.

La estructura recocida es perlita granular obtenida por esferoidización de los carburos, y los carburos se distribuyen en la ferrita en forma granular. En comparación con la perlita laminar, la perlita granular tiene menor dureza, que es <235HB. El campo de tensiones a su alrededor es esféricamente simétrico, lo que causa menos daño a la matriz. Por lo tanto, la estructura que contiene perlita granular tiene mejores propiedades de tracción, especialmente plasticidad uniforme, que la estructura que contiene perlita laminar. Las partículas de perlita del acero H13 que no se difunden y se ultra-refinan a alta temperatura son gruesas, no uniformes y tienen bajas propiedades mecánicas; mientras que la perlita granular del acero H13 que ha sido tratado con difusión a alta temperatura y ultra-refinamiento se distribuye uniformemente y finamente en la matriz de ferrita, y tiene propiedades mecánicas evidentes.

⒊ Análisis de la Estructura de Temple y Revenido del Acero para Matrices H13

Se puede observar en la estructura metalográfica transversal del estado templado y revenido que la estructura templada y revenida del acero H13 sin difusión a alta temperatura y tratamiento ultrafino está distribuida de manera desigual, con carburos eutécticos y segregación de componentes; mientras que la estructura templada y revenida del acero H13 después de la difusión a alta temperatura y el tratamiento ultrafino es uniforme y fina, los carburos eutécticos están básicamente disueltos y la segregación de componentes mejora significativamente.

4. Análisis de pruebas de impacto y tracción de muestras

A partir de los datos de la prueba de propiedades de impacto y tracción del acero para moldes H13 en estados de recocido, temple y revenido, se puede observar que la energía de impacto transversal del acero H13 no recocido por difusión a alta temperatura y ultrafino es ligeramente inferior a la del acero H13 recocido por difusión a alta temperatura y ultrafino, pero la energía de impacto longitudinal del acero H13 no recocido por difusión a alta temperatura y ultrafino es superior a la del acero H13 recocido por difusión a alta temperatura y ultrafino, lo que puede deberse a la segregación bandeada. La energía de impacto transversal del acero H13 templado y revenido tratado con difusión a alta temperatura y ultrafino es significativamente mayor que la del acero H13 no tratado con difusión a alta temperatura y ultrafino, y la energía de impacto longitudinal del acero H13 tratado con difusión a alta temperatura y ultrafino es ligeramente superior a la del acero H13 no tratado con difusión a alta temperatura y ultrafino. La relación de aspecto de la tenacidad a la fractura del núcleo del acero H13 recocido sin difusión a alta temperatura y ultrafino es solo del 47,69%, mientras que la relación de aspecto de la tenacidad a la fractura del núcleo del acero H13 después del tratamiento de difusión a alta temperatura y ultrafino es del 65,85%, lo que es un 38,08% mayor que la del acero H13 sin difusión a alta temperatura y ultrafino; la relación de aspecto de la tenacidad a la fractura del núcleo del acero H13 templado y revenido sin difusión a alta temperatura y ultrafino es solo del 26,90%, mientras que la relación de aspecto de la tenacidad a la fractura del núcleo del acero H13 después del tratamiento de difusión a alta temperatura y ultrafino es del 55,00%, lo que es un 104,46% mayor que la del acero H13 sin difusión a alta temperatura y ultrafino; se puede observar que la mejora de la uniformidad de la microestructura y el cambio de la morfología de las inclusiones después del tratamiento de difusión a alta temperatura y ultrafino desempeñan un papel clave en la isotropía del acero H13, especialmente en la tenacidad al impacto lateral. A partir de las propiedades de tracción del acero H13 en estados de recocido, temple y revenido, se puede observar que el alargamiento a la fractura del acero H13 después del tratamiento de difusión a alta temperatura y ultrafino puede alcanzar el 28,6%, la reducción de área a la fractura puede alcanzar el 67,0%, y el índice de plasticidad es muy pequeño. La razón necesita ser analizada y estudiada más a fondo.

3. Descripción general

Los resultados de la prueba y el análisis muestran que: el acero para moldes H13 (4Cr5MoSiV1) de difusión a alta temperatura no ultra-fino tiene grandes carburos eutécticos, segregación en bandas severa y baja tenacidad al impacto lateral del acero; mientras que en el acero H13 que ha sido sometido a difusión a alta temperatura razonable y tratamiento ultra-fino, los carburos eutécticos de partículas pequeñas prácticamente desaparecen y los carburos eutécticos de partículas grandes se disuelven parcialmente; la segregación en bandas y la uniformidad organizacional mejoran significativamente, y los carburos en el acero son pequeños y uniformes; la tenacidad al impacto lateral del acero es evidente.

Invitamos a clientes nuevos y antiguos a que nos llamen para solicitar una consulta: