Výhody nástrojové oceli H13 vyrobené procesem ESR

/in /by

U vysoce kvalitní nástrojové oceli ocelové mlýny obecně přijímají procesy tavení, jako je rafinace v peci, vakuové zpracování, vakuové tavení, rozprašování prášku a elektrické tavení strusky, aby se snížil obsah škodlivých prvků, jako je kyslík, vodík a inkluze v oceli. Práce za tepla Nástrojová ocel AISI H13 nabízí vysokou kalitelnost, vynikající odolnost proti opotřebení a houževnatost za horka, se široce používá v zápustkách pro kování za horka, nástrojích pro tlakové lití, vytlačovacích nástrojích, čepelích za tepla, raznicích, plastových formách a lisovacích formách z hliníkových slitin.

Mezi běžné metody tavení nástrojové oceli AISI H13 patří tavení v elektrické peci + přetavování elektroslagem, rafinace pánve (LF) a tavení v elektrické peci + vakuové odplyňování (VD). Jak název napovídá, elektrická pec je ocel vyrobená pecí včetně pece na rafinaci pánve typu VD, vakuové indukční pece a elektrické obloukové pece atd. Proces přetavování elektrostatickým výbojem (ESR) může účinně zlepšit nízkou mikrostrukturu a zahuštění oceli a zlepšit izotropie matrice. Princip ESR je: když spotřebovatelná elektroda, struska a spodní nádrž na vodu tvoří napájecí smyčku s transformátorem přes krátkou síť, z transformátoru se posílá proud přes kapalnou strusku. Vzhledem k tomu, že odpor strusky v napájecím obvodu je relativně velký, v bazénu strusky se generuje velké množství tepla, které ho činí v roztaveném stavu při vysoké teplotě. Teplota struskové lázně je mnohem vyšší než teplota tání kovu, který postupně zahřívá konec spotřebovatelné elektrody a taví ji. Roztavený kov spadne z konce elektrody a působením gravitace vstupuje do bazénu roztaveného kovu. Díky nucenému chlazení vodou chlazeného krystalizátoru tekutý kov postupně vytváří ingot.

Proces tavení elektrostruskem může účinně řídit čistotu a rovnoměrnost mikrostruktury oceli H13, což je důležitý článek při výrobě vysoce kvalitní oceli H13. Relativně vzato, náklady na tavení v elektrické peci jsou nízké a takové rafinační metody, jako je balení LF + VD, mohou také vyrábět ocel H13 s nízkým obsahem S a P (≤ 0.003% S, ≤ 0.015% P). S výjimkou některých pokročilých speciálních oceláren má ocel H13 vyráběná tavením v elektrické peci nízkou příčnou houževnatost a nemůže splňovat standard NADCA 207-2003 „tabulka hodnocení mikrostruktury asociace H13 severoamerického sdružení“. Ve srovnání s elektrolytickou ocelí H13 má ocel pece H13 hlavně následující vady:

  1. Špatná hustota a nízká čistota;
  2. Těžká žíhání se segregací pásů a nerovnoměrná žíhání;
  3. Po kalení a temperování zůstalo mnoho tekutých karbidů nezměněno; Při nárazové zkoušce je místo, kde se akumuluje kapalný karbid ve formě řetězu, snadno trhliny a lom je charakterizován vodorovnými pruhy a nízkou houževnatostí.

Výsledky zkoušky oceláren: Nástrojová ocel ESR H13 má větší homogenitu a výjimečně jemnou strukturu, což vede ke zlepšené obrobitelnosti, leštění a pevnosti v tahu za vysoké teploty. Příčná rázová houževnatost oceli EAF H13 je ekvivalentní pouze 31% podélné, zatímco příčná rázová houževnatost oceli ESR H13 je ekvivalentní 70% podélné. U nástrojových ocelí se zvláštními požadavky mohou práškové vysokorychlostní oceli a vysoce legované tlakové oceli vyrobené práškovým metalurgickým procesem lépe zlepšit mikrostrukturu a vlastnosti ocelí.