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表面织构对H13模具钢激光熔覆残余应力影响分析 被引量：2
1
作者 赵昌龙 于子策 +3 位作者 杜伟龙 张自豪 白宇阳 张书豪 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期21-27,共7页
在H13模具钢多层激光熔覆过程中,通过预置表面织构以降低激光熔覆后模具钢熔覆层的残余应力,减少其裂纹的产生。首先,对待加工表面进行预处理,预置正方形表面织构,并利用Ansys软件APDL语言模拟激光熔覆过程,对熔覆过程中的温度场和应力... 在H13模具钢多层激光熔覆过程中,通过预置表面织构以降低激光熔覆后模具钢熔覆层的残余应力,减少其裂纹的产生。首先,对待加工表面进行预处理,预置正方形表面织构,并利用Ansys软件APDL语言模拟激光熔覆过程,对熔覆过程中的温度场和应力场进行了耦合分析研究;其次,结合正交实验模拟结果研究预置织构对激光熔覆层温度场和残余应力的影响;最后,进行实验测定。研究结果表明,对正交仿真实验结果进行均值化分析可知,最优熔覆参数为激光功率P=400 W,扫描速率v=20 mm/s,激光光斑半径R=0.8 mm,影响熔覆层残余应力的影响程度顺序依次为激光功率>激光光斑半径>扫描速率。将最优参数下有、无织构的仿真及实际加工结果进行对比,仿真结果中有织构激光熔覆后工件表面的残余应力降低了25.96%,实际熔覆后有织构工件表面的残余应力18.55%。因此通过在H13模具钢基体表面预置织构的方法,可以降低熔覆层残余应力,从而减少或消除裂纹的产生,在利用激光熔覆进行模具再制造过程中可以起到积极有效的作用。 展开更多
关键词 残余应力 激光熔覆 表面织构 有限元分析 h13模具钢
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多向锻造对H13模具钢热疲劳和高温抗氧化性能的影响 被引量：2
2
作者 曹源 李强军 《锻压技术》 北大核心 2025年第2期16-23,共8页
多向锻造是金属材料改性的有效途径,为了探究多向锻造对H13模具钢热疲劳性能和高温抗氧化性能的影响规律,采用不同的锻造道次对H13模具钢试样进行了多向锻造,以及1000次650℃加热+-20℃冷却循环的热疲劳试验和600℃保温100 h的高温氧化... 多向锻造是金属材料改性的有效途径,为了探究多向锻造对H13模具钢热疲劳性能和高温抗氧化性能的影响规律,采用不同的锻造道次对H13模具钢试样进行了多向锻造,以及1000次650℃加热+-20℃冷却循环的热疲劳试验和600℃保温100 h的高温氧化试验,最后使用扫描电镜对试样内部的显微组织进行了分析。研究表明:与多向锻造前相比,2道次多向锻造使H13模具钢试样的热疲劳级别从9级升为4级;单位面积质量增重从121 mg·mm^(-2)减小至63 mg·mm^(-2),较多向锻造前减小了47.93%。多向锻造细化了H13模具钢试样内部的碳化物尺寸并改善了碳化物分布均匀性,提高了H13模具钢试样的热疲劳性能和高温抗氧化性能,但其热疲劳性能和高温抗氧化性能未能随多向锻造道次的进一步增加而继续明显提高。 展开更多
关键词 多向锻造 锻造道次 h13模具钢 热疲劳性能 高温抗氧化性能
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H13钢压射冲头表面激光熔覆工艺的参数优化
3
作者 冷岳峰 张亮 郑春生 《应用激光》 北大核心 2025年第5期9-20,共12页
为解决H13压射冲头表面失效问题,确定激光熔覆技术在H13钢表面制备铁基合金涂层的最优参数,以激光功率、扫描速度、送粉速度3种参数为优化变量,以稀释率和宽高比作为最优化方案的评价标准,基于正交试验法研究上述三种变量对评价指标的影... 为解决H13压射冲头表面失效问题,确定激光熔覆技术在H13钢表面制备铁基合金涂层的最优参数,以激光功率、扫描速度、送粉速度3种参数为优化变量,以稀释率和宽高比作为最优化方案的评价标准,基于正交试验法研究上述三种变量对评价指标的影响,采用极差分析法对正交试验的结果进行分析。采用综合平衡法并建立线性回归模型,最终确定出最优化工艺参数组合为激光功率1 400 W、扫描速率12 mm/s、送粉速度1.2 rad/s。研究结果表明在最优工艺参数组合下生成的铁基合金涂层具有优良的性能。通过分析涂层显微组织和物相发现,涂层主要由α-Fe、FeNi_(3)、FeCr、C_(2)Fe_(5)等物相组成,硬度比基体提高了34.72%。说明Fe60熔覆粉末在H13压射冲头表面熔覆可以形成性能良好的涂层,达到了H13压射冲头的使用要求。 展开更多
关键词 激光熔覆 压射冲头 h13 正交试验 极差分析 Fe60熔覆粉末
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激光熔覆TiC/Ni60涂层对H13钢基体硬度与耐磨性的影响
4
作者 王慧 解甜 《成都工业学院学报》 2025年第4期13-16,52,共5页
为提升H13钢的表面硬度和耐磨性,对H13钢基体进行了激光熔凝和激光熔覆处理。对比分析激光熔凝涂层和不同质量分数TiC的激光熔覆涂层的物相组成、显微形貌、硬度和耐磨性。结果表明,未添加TiC的Ni60合金涂层,物相组成主要为γ-(Fe,Ni)和... 为提升H13钢的表面硬度和耐磨性,对H13钢基体进行了激光熔凝和激光熔覆处理。对比分析激光熔凝涂层和不同质量分数TiC的激光熔覆涂层的物相组成、显微形貌、硬度和耐磨性。结果表明,未添加TiC的Ni60合金涂层,物相组成主要为γ-(Fe,Ni)和Cr_(23)C_(6);在合金粉末中加入TiC后,激光熔覆涂层中出现了Fe_(3)C、TiC相以及Ni_(2)Si相。加入TiC后,激光熔覆涂层中仍然可见枝晶形态,晶粒组织有所细化,且随着TiC添加量的增加,晶粒细化愈发显著。未添加TiC以及添加不同质量分数TiC的激光熔覆涂层的硬度都要高于H13钢基体,且激光熔凝处理后的硬度也要高于H13钢基体,激光熔覆涂层的硬度基本都高于激光熔凝涂层。随着TiC质量分数增加,激光熔覆涂层的硬度先减小后增大,当TiC质量分数为20%时获得磨损率最小值。 展开更多
关键词 h13钢 激光熔凝 激光熔覆 TiC质量分数 耐磨性
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渗氮H13钢激光熔覆涂层设计与组织性能分析 被引量：1
5
作者 胡琦芸 王辰阳 +2 位作者 蒋华臻 占剑 李正阳 《表面技术》 北大核心 2025年第5期203-216,共14页
目的针对渗氮H13钢激光修复中N容易析出并形成气孔的问题,根据熔池反应热力学原理,设计了含Ti和含Co 2种熔覆材料,研究N的分布和释放机制,在渗氮H13钢基板上获得无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的激光熔覆复合涂层。方法试验了2种方案,... 目的针对渗氮H13钢激光修复中N容易析出并形成气孔的问题,根据熔池反应热力学原理,设计了含Ti和含Co 2种熔覆材料,研究N的分布和释放机制,在渗氮H13钢基板上获得无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的激光熔覆复合涂层。方法试验了2种方案,方案一,对基板渗氮表层进行激光重熔预处理,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末;方案二,先以不同配比的H13钢与Ti的混合粉末打底,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、背散射电子衍射、X射线衍射等材料表征手段观测涂层的微结构,进行显微硬度测试和电化学腐蚀试验。结果方案一中,激光重熔预处理会促使N释放,经过激光熔覆后,涂层组织以马氏体为主,存在大片残余奥氏体;方案二中,随着H13钢与Ti混合粉末中Ti元素添加量由0%增加至10%,涂层与基体冶金过渡区存在明显差异,H13+10%Ti涂层组织为马氏体和弥散分布的碳化物,H13+50%Stellite涂层内组织均匀致密,主要为马氏体和残余奥氏体。结论通过激光熔化沉积技术制备了具有较高硬度和较好耐腐蚀性的激光熔覆涂层,解决了渗氮H13钢强化与修复中氮气孔形成以及涂层与基体结合区成分偏析的问题。 展开更多
关键词 激光修复 渗氮h13钢 氮析出 涂层设计 显微硬度 电化学腐蚀
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H13钢铸坯—次碳化物分布
6
作者 高占江 吴强 +2 位作者 徐翔宇 刘斌 付建勋 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第6期597-604,618,共9页
H13钢中大尺寸碳化物是引发疲劳失效的主要原因,其类型、尺寸及分布特征均会显著影响疲劳裂纹的萌生与扩展,基于Thermo-Cale热力学软件分析,利用金相显微镜,扫描电子显微镜,三维腐刻装置和X射线衍射仪(XRD)等仪器对某厂H13钢铸坯中碳化... H13钢中大尺寸碳化物是引发疲劳失效的主要原因,其类型、尺寸及分布特征均会显著影响疲劳裂纹的萌生与扩展,基于Thermo-Cale热力学软件分析,利用金相显微镜,扫描电子显微镜,三维腐刻装置和X射线衍射仪(XRD)等仪器对某厂H13钢铸坯中碳化物的三维形貌、尺寸及分布特征进行了系统研究,结果表明:H13钢铸坯中一次碳化物主要为深灰色的富V型的MC和富Mo-Cr型的M_(2)C,并且从铸坯边缘到中心的一次碳化物面积占比、平均面积及平均等效直径均呈增大趋势;碳化物的形态变化从铸坯边缘到中心的依次为粒状、块状、棒状、细长状,网状,这是由铸坯凝固时不同部位的冷速不同引起的. 展开更多
关键词 h13钢 模具钢 碳化物 三维腐刻
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改进型H13热作模具钢的热处理工艺优化
7
作者 董丽丽 周健 +3 位作者 迟宏宵 郭春成 朱留平 杨银辉 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第9期142-151,共10页
为获得具有良好强韧性匹配的改进型H13热作模具钢(以下简称0.5Co钢),对其进行了不同温度的淬火及不同温度的回火处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和洛氏硬度计等研究了0.5Co钢经不同工艺热处理后的组织和性能。... 为获得具有良好强韧性匹配的改进型H13热作模具钢(以下简称0.5Co钢),对其进行了不同温度的淬火及不同温度的回火处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和洛氏硬度计等研究了0.5Co钢经不同工艺热处理后的组织和性能。结果表明:随淬火温度升高,0.5Co钢的硬度先升高后降低;当回火温度在400~520℃时,硬度呈现上升趋势,在520~560℃时,硬度缓慢下降,在560~650℃时,硬度急剧下降,抗拉强度在500℃回火时达到峰值1900 MPa,屈服强度在540℃回火时达到峰值1496 MPa;当回火温度超过600℃后,0.5Co钢的硬度及强度与H13钢的硬度及强度相差不大;随着回火温度的升高,两种试验钢的冲击韧性均呈上升趋势,0.5Co钢的冲击韧性在650℃时达到最高值135 J,比H13钢高出44 J;经1020℃淬火保温30 min+2次600℃回火保温2 h的工艺热处理后,0.5Co钢的强韧性匹配较好。 展开更多
关键词 改进型h13热作模具钢 热处理工艺 强韧性匹配 显微组织
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辅助快冷对冷金属过渡电弧增材制造H13钢块体组织及性能的影响
8
作者 赵璇 王磊 +2 位作者 万占东 林健 符寒光 《机械工程材料》 北大核心 2025年第11期67-74,共8页
采用冷金属过渡电弧增材制造技术沉积H13钢块体(5层15道),在沉积过程中分别辅以基板循水冷却(0℃和25℃水冷)和液氩随动喷射冷却(液氩冷却),研究了快冷对H13钢组织和性能的影响。结果表明:在未增加辅助冷却工艺的自然冷却方式下,沉积的... 采用冷金属过渡电弧增材制造技术沉积H13钢块体(5层15道),在沉积过程中分别辅以基板循水冷却(0℃和25℃水冷)和液氩随动喷射冷却(液氩冷却),研究了快冷对H13钢组织和性能的影响。结果表明:在未增加辅助冷却工艺的自然冷却方式下,沉积的H13钢晶粒粗大,马氏体-奥氏体(M-A)岛含量较多;水冷和液氩冷却时,冷速增大,晶粒细化,M-A岛数量减少,主体区与搭接区的M-A岛含量差值减小。在液氩冷却方式下H13钢的硬度最高,0℃水冷方式下次之,自然冷却方式下最低;随着冷却速率提高(从自然冷却转变为25℃水冷再到0℃水冷),H13钢的抗拉强度和断后伸长率均升高,主体区与搭接区的抗拉强度差值减小。H13钢块体搭接区组织均比主体区更粗大,M-A岛数量更多,硬度和抗拉强度更低,断后伸长率略大;冷却速率增大会降低不同区域组织和性能的差异。 展开更多
关键词 电弧增材制造 h13钢 快速冷却 显微组织 力学性能
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淬火温度对盾构机刀圈用新型H13B钢组织与性能的影响
9
作者 屈子航 张凯文 +2 位作者 李云杰 康健 袁国 《金属热处理》 北大核心 2025年第11期176-183,共8页
为改善盾构机刀圈材料的综合力学性能,基于H13热作模具钢成分开发了新型H13B钢,对其进行不同温度(1040~1080℃)淬火及两次回火处理。利用宏观硬度计、摆锤冲击试验机、光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射研究了淬火温度对H13B钢组织... 为改善盾构机刀圈材料的综合力学性能,基于H13热作模具钢成分开发了新型H13B钢,对其进行不同温度(1040~1080℃)淬火及两次回火处理。利用宏观硬度计、摆锤冲击试验机、光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射研究了淬火温度对H13B钢组织与性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,回火态H13B钢的硬度逐渐升高,未溶碳化物数量减少,原奥氏体晶粒长大,冲击过程中的峰值载荷、裂纹萌生能和裂纹扩展能均有所下降,淬火温度升至1080℃时,冲击吸收能量显著降低。淬火温度为1060℃时H13B钢的综合力学性能最优,获得最小的马氏体面积加权平均晶粒尺寸1.93μm。再经两次回火后,硬度为57.0 HRC,冲击吸收能量达到14.3 J。 展开更多
关键词 盾构机刀圈 h13B钢 淬火 原奥氏体 马氏体 力学性能
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激光功率对H13钢组织及高温耐磨性的影响
10
作者 王立强 赵健明 +3 位作者 张资敏 樊湘芳 毛敏 刘星雨 《应用激光》 北大核心 2025年第6期137-144,共8页
为进一步提高调质态H13钢的高温耐磨性能,采用不同激光功率对H13钢表面进行激光淬火处理,利用扫描电子显微镜、显微维氏硬度计、高温摩擦磨损试验机和轮廓仪等观察测试激光淬火前后试样的组织、硬度和高温耐磨性。结果表明:3种激光功率... 为进一步提高调质态H13钢的高温耐磨性能,采用不同激光功率对H13钢表面进行激光淬火处理,利用扫描电子显微镜、显微维氏硬度计、高温摩擦磨损试验机和轮廓仪等观察测试激光淬火前后试样的组织、硬度和高温耐磨性。结果表明:3种激光功率淬火后H13钢的表层组织均得到了细化,硬度和高温耐磨性得到了不同程度的提升。其中,1800W激光淬火后硬化层的显微组织最为细小、均匀,主要为针状马氏体、残余奥氏体和少量碳化物,其表面硬度达到794.0HV,约为调质态试样硬度的2.6倍。同时,1800W试样的摩擦系数为0.39,磨痕深度为14.683μm,体积磨损量为0.1221mm^(3),分别降低至调质态试样的65%、22.71%和13.20%,磨损机制主要是磨粒磨损。在扫描速度为300mm/min、光斑尺寸为12mm×2mm的试验条件下,试样经1800W激光淬火后的组织和高温耐磨性最佳。 展开更多
关键词 h13钢 激光淬火 激光功率 高温耐磨性能
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回火温度对高碳H13钢渗碳层组织及硬度的影响 被引量：1
11
作者 郭浩 李志龙 +3 位作者 王彪 尚勇 杨栋才 王花 《金属热处理》 北大核心 2025年第4期277-282,共6页
为提高高碳H13钢表面硬度及耐磨性能,对高碳H13钢进行了渗碳+调质处理,并对渗碳层组织、硬度进行了分析。结果表明,渗碳+调质处理可提高高碳H13钢的硬度;高碳H13钢经920℃渗碳、1050℃油淬和510℃回火后的硬度最高。采用该工艺处理的高... 为提高高碳H13钢表面硬度及耐磨性能,对高碳H13钢进行了渗碳+调质处理,并对渗碳层组织、硬度进行了分析。结果表明,渗碳+调质处理可提高高碳H13钢的硬度;高碳H13钢经920℃渗碳、1050℃油淬和510℃回火后的硬度最高。采用该工艺处理的高碳H13钢刀圈相比仅调质处理的高碳H13钢刀圈,在同等磨损条件下的掘进距离提高约36%。 展开更多
关键词 h13钢 渗碳 回火温度 硬度 掘进距离
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基于高碳奥氏体稳定化的激光定向能量沉积H13钢力学性能优化
12
作者 侯英培 万杰 +2 位作者 杨海欧 林鑫 陈豫增 《铸造技术》 2025年第11期1058-1066,共9页
利用激光定向能量沉积技术可以实现压铸模具的定点修复和再制造,然而以H13钢为代表的中碳热作模具钢在激光成形过程中会生成具有本征脆性的高碳马氏体,导致成形开裂、塑性不足等问题。对此,通过成形前预混合在H13钢中引入了微量IN718合... 利用激光定向能量沉积技术可以实现压铸模具的定点修复和再制造,然而以H13钢为代表的中碳热作模具钢在激光成形过程中会生成具有本征脆性的高碳马氏体,导致成形开裂、塑性不足等问题。对此,通过成形前预混合在H13钢中引入了微量IN718合金粉末,从而提高成形过程中残余奥氏体的镍元素和铬元素含量,降低其马氏体转变温度,有效抑制了高碳马氏体的形成。拉伸结果显示,改性后H13钢的屈服强度为1176 MPa,抗拉强度为1615 MPa,断裂伸长率达10.6%,综合性能优于现有激光定向能量沉积H13钢。微观组织分析表明,成形样块中奥氏体呈零散分布,在奥氏体分布的区域有镍和铬元素富集。零散分布的残余奥氏体可以协调基体变形,提高材料内部变形的均匀性。同时,镍元素和铬元素的引入有效提高了残余奥氏体的稳定性,延缓了高碳马氏体形成。 展开更多
关键词 激光定向能量沉积 连续激光 h13粉末 组织 力学性能
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脉冲电流处理对H13钢耐磨性能的影响
13
作者 胡鑫鑫 吴明霞 +2 位作者 薛令 李强 杨屹 《材料保护》 2025年第6期44-51,共8页
将退火态的H13热作模具钢进行脉冲电流处理,研究了H13热作模具钢组织、物相、硬度和耐磨性能的变化,并与淬火态和回火态的试样进行对比。结果表明,脉冲电流处理可以显著提高H13热作模具钢的耐磨性能。脉冲电流处理后的试样显微硬度可以... 将退火态的H13热作模具钢进行脉冲电流处理,研究了H13热作模具钢组织、物相、硬度和耐磨性能的变化,并与淬火态和回火态的试样进行对比。结果表明,脉冲电流处理可以显著提高H13热作模具钢的耐磨性能。脉冲电流处理后的试样显微硬度可以达到708.2 HV,淬火态和回火态的硬度分别为411.9 HV和341.6 HV;在相同的摩擦条件下,脉冲电流处理后的H13热作模具钢试样的磨损体积和磨痕深度都远小于淬火态和回火态的试样;并基于物相分析和组织对比发现脉冲电流处理具有明显的晶粒细化作用。 展开更多
关键词 h13热作模具钢 脉冲电流 淬火态 回火态 耐磨性
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H13超高强钢热冲压模具同质化激光熔覆修复工艺研究 被引量：1
14
作者 姜波 孙福臻 《热加工工艺》 北大核心 2025年第17期38-44,共7页
为修复强化表面磨损失效的超高强钢热冲压模具,采用激光熔覆技术在淬火态H13钢表面熔覆同质化Fe基合金粉末。通过调整激光功率和送粉量,制备出致密度高、无明显冶金缺陷的同质化激光熔覆合金层。通过光学显微镜和万能试验机分别对熔覆... 为修复强化表面磨损失效的超高强钢热冲压模具,采用激光熔覆技术在淬火态H13钢表面熔覆同质化Fe基合金粉末。通过调整激光功率和送粉量,制备出致密度高、无明显冶金缺陷的同质化激光熔覆合金层。通过光学显微镜和万能试验机分别对熔覆层的截面组织和熔覆层的抗剪切强度进行了检测分析,并通过硬度测试和高温摩擦磨损试验,分别测试了熔覆层的硬度和耐高温摩擦磨损性能。结果表明:当激光功率为1600 W、送粉量为13.8 g/min、搭接率为50%和扫描速度为10 mm/s时,在H13表面制备出无裂纹、无气孔等冶金缺陷的激光熔覆层,熔覆试样密度为7.58 g/cm^(3),致密性最好。激光熔覆层与基体为冶金结合,其显微组织以柱状晶和等轴晶为主。激光熔覆层的抗剪强度大于710 MPa,优于H13基体与熔覆层界面的抗剪强度。激光熔覆层的硬度(56~58 HRC)高于H13基体的硬度。不同温度下,激光熔覆层的耐磨性均优于基体。随着温度的升高,基体的磨损量逐渐增大,而熔覆层的磨损量先增大后减小。 展开更多
关键词 h13超高强钢 热冲压模具 激光熔覆 剪切强度 耐磨损性
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SiO_(2)对电渣重熔H13钢中Al含量及夹杂物的影响
15
作者 孙晓林 钟庆元 +5 位作者 王宁霏 冯轩 郑春玉 崔利民 李明钢 徐东 《钢铁》 北大核心 2025年第11期83-94,共12页
H13钢经气氛保护电渣重熔后出现烧硅增铝现象,分析了渣中SiO_(2)含量对电渣重熔后H13钢成分及夹杂物特征的影响.试验结果表明,电渣重熔后钢中氧质量分数均降低至0.0012%以下,氧化物夹杂类型无明显变化,主要为CaO(-MgO)-Al_(2)O_(3)和MgO... H13钢经气氛保护电渣重熔后出现烧硅增铝现象,分析了渣中SiO_(2)含量对电渣重熔后H13钢成分及夹杂物特征的影响.试验结果表明,电渣重熔后钢中氧质量分数均降低至0.0012%以下,氧化物夹杂类型无明显变化,主要为CaO(-MgO)-Al_(2)O_(3)和MgO·Al_(2)O_(3).经低SiO_(2)的S1渣电渣重熔后,尾部增铝量(质量分数)高达0.109个百分点,氧化物夹杂主要为CaO(-MgO)-Al_(2)O_(3),部分氧化物熔点低,尺寸超过10μm,而MgO·Al_(2)O_(3)较少,氧化物夹杂平均尺寸由4.8μm增加至8.1μm,并发现较多聚集态AlN;头部增铝量(质量分数)少,试样中夹杂物主要为小尺寸的MgO·Al_(2)O_(3),氧化物夹杂尺寸更小,此外存在较多(Ti,V)(C,N).聚集态AlN和大尺寸CaO(-MgO)-Al_(2)O_(3)会恶化电渣重熔后H13钢的洁净度.基于熔渣离子-分子共存理论和[Si]-[Al]热力学平衡计算,在采用S1渣电渣重熔H13钢时,当温度超过1457℃时熔渣中(Al_(2)O_(3))可被钢液中[Si]还原,提高渣中(SiO_(2))含量、降低温度可抑制熔渣向钢液中增铝.根据热力学分析,尾部试样EB1可由凝固两相区生成AlN,其平衡溶解温度高达1322℃,会保留至锻后的模具钢中.提高S2渣中的SiO_(2)含量,电渣重熔H13钢后尾部增铝量(质量分数)降至0.017个百分点,抑制了电渣重熔增铝及AlN生成,降低了头尾铝含量的差异,并减小氧化物夹杂的尺寸.经S2渣电渣重熔后,H13钢中仍存在着低熔点CaO(-MgO)-Al_(2)O_(3)夹杂,在电渣重熔时难以被熔渣吸附去除,并易于聚集形成大尺寸夹杂物,恶化模具钢性能.钢中铝、钙含量及电极中夹杂物类型会影响电渣重熔后夹杂物的控制效果. 展开更多
关键词 气氛保护 电渣重熔 增铝 离子-分子共存理论 夹杂物 SiO_(2)含量 热力学 h13模具钢
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锻造比对H13模具钢高温性能的影响
16
作者 刘艳宾 徐数 《热加工工艺》 北大核心 2025年第16期142-145,共4页
为了分析锻造比对H13模具钢高温性能的影响,采用不同的锻造比对H13模具钢试样进行锻造试验,并对其在500℃高温环境下的高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和高温拉伸性能进行了测试与对比分析。结果表明:随锻造比从3逐步增加到7,H13模具钢... 为了分析锻造比对H13模具钢高温性能的影响,采用不同的锻造比对H13模具钢试样进行锻造试验,并对其在500℃高温环境下的高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和高温拉伸性能进行了测试与对比分析。结果表明:随锻造比从3逐步增加到7,H13模具钢试样的高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和高温拉伸性能均先提高后下降。与锻造比为3相比,在锻造比为6时获得的H13模具钢试样在500℃高温环境下磨损30 min后的磨损体积减小幅度为33.55%、氧化10 h后的单位面积质量增重减小幅度48.33%、抗拉强度增大幅度14.45%、屈服强度增大幅度15.78%。在始锻温度1120℃、终锻温度920℃和模具预热温度300℃等工艺参数均不变的情况下,H13模具钢的锻造比优选为6。 展开更多
关键词 锻造比 h13模具钢 高温耐磨损性能 抗高温氧化性能 高温拉伸性能
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不同回火工艺对H13钢疲劳性能的影响
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作者 王昊 侯新平 +5 位作者 马鸣蔚 刘馨忆 荆思文 李晋 李天祥 王旭 《金属加工(热加工)》 2025年第2期112-121,共10页
采用单轴拉伸压缩液压试验机、扫描电镜等设备研究了不同回火条件对碟簧用H13钢疲劳性能的影响。结果表明:通过疲劳S-N曲线可看出,在不同的外界应力条件下,二次回火工艺均能显著提高H13钢的疲劳性能。疲劳断口分析显示,二次回火试样的... 采用单轴拉伸压缩液压试验机、扫描电镜等设备研究了不同回火条件对碟簧用H13钢疲劳性能的影响。结果表明:通过疲劳S-N曲线可看出,在不同的外界应力条件下,二次回火工艺均能显著提高H13钢的疲劳性能。疲劳断口分析显示,二次回火试样的瞬断区面积占比较小,表明其在高应力条件下具有更好的抗疲劳性能。此外,二次回火后试样的夹杂物尺寸减小,有助于减少疲劳裂纹的产生。根据改进的Tanaka-Akiniwa模型计算的应力场强度因子幅,二次回火条件下的值在不同应力幅下均较小,进一步证实了二次回火工艺能有效降低疲劳失效的风险。因此,H13钢在经过1000℃保温20min,油淬,经过560℃回火120min,空冷至室温后,再进行一次相同参数的回火,是一种较合理的热处理工艺,能显著提高H13钢的疲劳性能。 展开更多
关键词 h13钢 回火条件 疲劳性能 疲劳寿命
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H13钢的室温拉伸试验及晶体塑性模拟研究
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作者 戴尚义 吴博雅 +2 位作者 刘美辰 张子诚 黎军顽 《上海金属》 2025年第5期42-48,62,共8页
研究了H13钢在室温拉伸变形过程中的微观组织演变规律和断裂机制,建立了耦合位错密度和损伤演化的晶体塑性有限元模型。结果表明:H13钢的室温屈服强度和抗拉强度分别为1422和1596 MPa,拉伸断口具有河流花样、撕裂棱和韧窝等特征,断裂机... 研究了H13钢在室温拉伸变形过程中的微观组织演变规律和断裂机制,建立了耦合位错密度和损伤演化的晶体塑性有限元模型。结果表明:H13钢的室温屈服强度和抗拉强度分别为1422和1596 MPa,拉伸断口具有河流花样、撕裂棱和韧窝等特征,断裂机制为解理断裂和准解理断裂的混合模式。晶粒取向差异导致局部应力分布不均匀,晶粒的屈服强度与拉伸过程中的施密特因子有关,当晶粒取向与拉伸方向的夹角为45°时,其施密特因子最小,屈服强度最低。当局部塑性变形量超过临界值后,损伤首先发生在应变较大的三晶交界处,并沿着与拉伸方向成45°角的方向扩展。 展开更多
关键词 h13 钢 晶体塑性 有限元模拟 位错密度 损伤演化
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H13模具钢的制造工艺优化研究 被引量：1
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作者 唐恭卿 王维 《现代制造技术与装备》 2025年第3期121-123,共3页
H13模具钢是我国应用最广泛的热作模具钢之一,性能受热处理工艺影响显著。大截面H13模具钢易出现偏析和内部问题,会影响模具质量和使用寿命。基于此,优化H13大型模具钢的制造工艺,设计其化学成分,并提出电渣重熔冶炼、锻造、冷却、退火... H13模具钢是我国应用最广泛的热作模具钢之一,性能受热处理工艺影响显著。大截面H13模具钢易出现偏析和内部问题,会影响模具质量和使用寿命。基于此,优化H13大型模具钢的制造工艺,设计其化学成分,并提出电渣重熔冶炼、锻造、冷却、退火以及粗加工的优化工艺。然后检验制造完成的H13模具钢的组织均匀性,发现通过改变退火硬度和淬火回火过程中的高低倍组织,H13模具钢的组织均匀性得到显著提升,晶粒得以细化。 展开更多
关键词 h13模具钢 组织均匀性 淬火 回火
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H13钢多弧离子镀CrAlN/TiAlN复合涂层的组织性能研究
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作者 邵宇航 王帅 +6 位作者 方略 田双 罗金山 张永伟 李晓燚 胡毅 周志明 《广州化工》 2025年第11期63-66,共4页
为了提高H13钢表面显微硬度和耐磨性能,采用多弧离子镀技术在氮化处理后的H13钢表面制备CrAlN/TiAlN复合涂层,并分析对比其组织性能。实验结果表明:氮化处理后的H13钢沉积CrAlN/TiAlN复合涂层的显微硬度得到显著提升,其中TiAlN+CrAlN复... 为了提高H13钢表面显微硬度和耐磨性能,采用多弧离子镀技术在氮化处理后的H13钢表面制备CrAlN/TiAlN复合涂层,并分析对比其组织性能。实验结果表明:氮化处理后的H13钢沉积CrAlN/TiAlN复合涂层的显微硬度得到显著提升,其中TiAlN+CrAlN复合涂层的显微硬度可以达到3957 HV,是H13钢基体显微硬度(200 HV)的近20倍。结合摩擦磨损实验得出:复合涂层的磨损率低于单层涂层以及H13钢基体,其中,TiAlN+CrAlN复合涂层的磨损率为2.99×10^(-7)mm^(3)/(N·m),比H13钢基体低了两个数量级,耐磨性能提高最为显著,其次是CrAlN+TiAlN复合涂层,其磨损率为1.72×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。综合表明复合涂层不仅显著提高了H13钢的显微硬度,还有效提高H13钢的耐磨性能。 展开更多
关键词 h13钢 多弧离子镀 CrAlN/TiAlN复合涂层
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