H13模具钢含铬-钼-钒合金元素、兼具高硬度耐磨性、良好热强性与韧性及抗热疲劳性能,广泛应用于压铸、热挤压、热锻等热作模具制造。
压铸模具:用于制造锌、铝、镁等有色金属的压铸模具。在压铸过程中,模具需要承受高温金属液的冲刷和快速冷却,H13模具钢的高温强度、耐磨性和抗热疲劳性能能够满足这些要求。例如汽车发动机缸体、缸盖等零部件的压铸模具常采用H13模具钢制造。
热挤压模具:适用于制造各种有色金属和黑色金属的热挤压模具。在热挤压过程中,模具需要在高温和高压下工作,H13模具钢的热强性和耐磨性可以保证模具的使用寿命和产品质量。如铝型材热挤压模具、铜棒热挤压模具等。
热锻模具:用于制造各种锻件的模具,如汽车零部件、机械零件等的热锻模具。H13模具钢的高温强度和韧性能够承受锻造过程中的巨大压力和冲击力,保证模具的正常工作。
塑料模具:在一些对模具耐磨性和耐热性要求较高的塑料模具中也有应用,如生产高光泽、高耐磨塑料制品的模具。
化学成分
H13模具钢的主要化学成分(质量分数)大致为:碳(C)0.32%-0.45%、硅(Si)0.80%-1.25%、锰(Mn)0.20%-0.60%、铬(Cr)4.75%-5.50%、钼(Mo)1.10%-1.75%、钒(V)0.80%-1.20% 。这些元素各自发挥着重要作用:
碳(C):是影响钢材强度和硬度的主要元素,碳含量在一定范围内增加,钢材的硬度和强度会提高,但韧性会相应降低。
铬(Cr):能提高钢材的淬透性、耐磨性和耐腐蚀性。铬在钢中形成碳化物,增强钢材的硬度和耐磨性,同时提高钢材在高温下的抗氧化能力。
钼(Mo):主要作用是提高钢材的淬透性和热强性,使钢材在高温下仍能保持较高的强度和硬度,抑制回火脆性。
钒(V):细化晶粒,提高钢材的强度、韧性和耐磨性。钒形成的碳化物硬度高、稳定性好,能有效提高钢材的耐磨性。
切割方法
1、机械切割
锯切:适用于规则形状大尺寸毛坯,如方钢、圆钢。带锯床(配高速钢或硬质合金带锯条)、圆锯床(配硬质合金圆锯片)。
铣削切割:适用于复杂形状工件,如带凹槽、孔洞的模具部件。数控铣床或加工中心,用硬质合金或涂层硬质合金立铣刀、面铣刀。
2、热切割
火焰切割:适用于厚度大于20mm的板材或型材。氧气和可燃气体燃烧产生高温火焰加热钢材至燃点,再通高压氧气吹除熔渣。
等离子切割:适用于中厚板(1 - 60mm),复杂形状、高精度工件。高温高速等离子弧熔化钢材并吹除熔渣。
激光切割:适用于薄板(小于20mm),微小孔洞和复杂形状。高能量密度激光束熔化、汽化钢材,高速气流吹走金属。
3、电火花线切割
适用于各种复杂形状、高精度工件,如冲裁模、型腔模,尤其适合难加工材料。利用移动的金属丝(钼丝、铜丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属。