h13钢re_n_c_s_v_nb多元共渗工艺优化

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1、第36卷第7期Vol.36No.72011年7月HEATTREATMENTOFMETALSJuly2011殜檴檴檴檴殜檴檴檴工艺研究檴殜檴檴檴檴殜H13钢RE-N-C-S-V-Nb多元共渗工艺优化1112庞祖高，韦春萍，雷声远，韦健(1．广西大学材料科学与工程学院，广西南宁530004;2．广西南南铝业股份有限公司，广西南宁530031)摘要:采用正交试验法，对H13钢试样的RE-N-C-S-V-Nb多元共渗层的显微组织及物相组成、厚度、硬度进行分析。优化后工艺为:570℃×3.5h预渗处理，1010℃×1.2h盐浴淬火，575℃×4h盐浴回火。经优化工艺处理后，得到了7～8μm

2、高硬度和高熔点的V、Nb氮碳化合物层，且过渡层厚度达82～90μm。关键词:H13钢;多元共渗;正交试验;工艺优化中图分类号:TG156文献标志码:A文章编号:0254-6051(2011)07-0051-04ProcessoptimizationonRE-N-C-S-V-NbmulticomponentpenetratingforH13steel1112PANGZu-gao，WEIChun-ping，LEISheng-yuan，WEIJian(1．CollegeofMaterialScienceandEngineering，GuangxiUniversity，NanningGu

3、angxi530004，China;2．South-SouthAluminumBusinessLimitedLiabilityCompanyofGuangxi，NanningGuangxi530031，China)Abstract:Microstructure，phasecomposition，thicknessandhardnessofRE-N-C-S-V-NbmulticomponentpenetratingforH13steelsampleswereanalysedbyusingorthogonalexperimentmethod．Optimumtechnologyarep

4、re-penetratingtreatmentat570℃for3.5h，heatinginboraxsaltbathat1010℃for1.2handthenquenching，saltbathtemperingat575℃for4h．Thehighhardnessandhighmeltingpointnitrogen-carboncompoundlayerofvanadiumandniobiumgetsto7-8μmandthetransitionlayergetsto82-90μmthroughtheoptimizedprocess．Keywords:H13steel;mu

5、lticomponentpenetrating;orthogonalexperiment;processoptimizationH13(4Cr5MoSiV1)钢是一种强韧兼备的空冷硬化将H13钢切割加工成尺寸为8mm×8mm×12mm［1］中耐热热作模具钢，它良好的热强性、红硬性、抗热的金相试样。盐浴配方由基盐J-1、十水合四硼酸钠、五裂及较高的抗回火稳定性使其成为国内铝型材挤压模氧化二钒、五氧化二铌、铝粉和混合稀土组成。2种不具的主打钢材。但模具在高温、高压及强力摩擦的作同渗剂原料的配方分别为:配方①97.75%基盐+0.5%用下，常因热磨损、热疲劳、粘着腐蚀等而过早失V2O5

6、+0.25%铝粉+1.5%混合稀土;配方②86%硼酸［2-3］效。调研多家铝型材生产企业发现，为提高模具的钠+4%V2O5+4%Nb2O5+4%铝粉+2%混合稀土。其表面硬度和抗粘着磨损能力，对H13钢调质处理后进行中配方①采用坩埚电阻炉加热，渗剂总量为360g;配方渗氮处理效果并不理想。为此，本文采用硫氮碳基盐与②用高温箱式电阻炉加热，渗剂总量为200g。钒、铌氧化物，适当添加稀土元素进行RE-S-N-C-V-Nb根据H13钢常规热处理制度，其淬火温度在1000［4］盐浴多元共渗，取得了较为理想的效果。～1050℃，回火的温度在540～650℃，这两个温度区分别与硼砂盐浴和硫碳

7、氮基盐的最佳处理温度区较1试验材料与方法接近，故分别采用硼砂盐浴和硫碳氮基盐盐浴作为采用国产供货态H13钢作为试验材料，钢材在交H13钢淬火和回火的加热载体，同时进行共渗，不但可货时已锻造退火，退火后硬度为225HBS。试验用钢以减少淬火后重新加热处理带来的畸变，还可以减少的主要化学成分(质量分数，%)为:0.42C，0.96Si，加热过程中的氧化，减少能源的消耗、缩短处理周期，0.33Mn，4.98Cr，1.09V，1.15Mo，0.008S，0.02P，余量降低成本。经反复试