Vorteile des H13-Werkzeugstahls im ESR-Verfahren

Für hochwertigen Werkzeugstahl verwenden Stahlwerke im Allgemeinen Schmelzverfahren wie Ofenraffinierung, Vakuumbehandlung, Vakuumschmelzen, Pulverspritzen und Elektroschlacke-Rückschmelzen, um den Gehalt an schädlichen Elementen wie Sauerstoff, Wasserstoff und Einschlüssen in Stahl zu verringern. Heißbearbeiten AISI H13 Werkzeugstahl Bietet hohe Härtbarkeit, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und Warmzähigkeit. Weit verbreitet in Warmschmiedewerkzeugen, Druckgusswerkzeugen, Extrusionswerkzeugen, Heißschermessern, Stanzwerkzeugen, Kunststoffformen und Druckgusswerkzeugen aus Aluminiumlegierungen.

Die gängigen Schmelzmethoden für AISI H13-Werkzeugstahl umfassen das Schmelzen von Elektroöfen + Umschmelzen von Elektroschlacken, das Raffinieren von Pfannen (LF) und das Schmelzen von Elektroöfen + Vakuumentgasung (VD). Wie der Name schon sagt, ist Elektroofenstahl der Stahl, der durch einen Ofen hergestellt wird, einschließlich eines Pfannenraffinerieofens vom VD-Typ, eines Vakuuminduktionsofens und eines Lichtbogenofens usw. Das Elektroschlacken-Umschmelzverfahren (ESR) kann die niedrige Mikrostruktur und Verdichtung von Stahl wirksam verbessern und verbessern die Isotropie des Gesenkstahls. Das Prinzip der ESR lautet: Wenn die Verbrauchselektrode, die Schlacke und der Grundwassertank mit dem Transformator durch das kurze Netz eine Versorgungsschleife bilden, wird ein Strom vom Transformator durch die Flüssigkeitsschlacke geleitet. Da der Schlackenwiderstand im Stromversorgungskreis relativ groß ist, wird im Schlackenbecken eine große Wärmemenge erzeugt, die es in den geschmolzenen Zustand hoher Temperatur bringt. Die Temperatur des Schlackenbeckens ist viel höher als der Schmelzpunkt des Metalls, wodurch das Ende der Verbrauchselektrode allmählich erwärmt und geschmolzen wird. Die Metallschmelze fällt vom Ende der Elektrode ab und tritt unter Einwirkung der Schwerkraft in den Pool der Metallschmelze ein. Aufgrund der erzwungenen Abkühlung des wassergekühlten Kristallisators bildet das flüssige Metall allmählich einen Barren.

Der Elektroschlacke-Schmelzprozess kann die Sauberkeit und Gleichmäßigkeit der Mikrostruktur von H13-Stahl wirksam kontrollieren, was ein wichtiges Glied bei der Herstellung von hochwertigem H13-Stahl ist. Relativ gesehen sind die Kosten für das Schmelzen von Elektroöfen gering, und Raffinationsverfahren wie das Paket LF + VD können auch H13-Stahl mit niedrigem S- und P-Gehalt (≤ 0.003% S, ≤ 0.015% P) erzeugen. Mit Ausnahme einiger fortschrittlicher Spezialstahlwerke weist der durch Elektroofenschmelzen hergestellte H13-Stahl eine geringe Querzähigkeit auf und kann den Standard der NADCA 207-2003 „H13-Mikrostruktur-Bewertungstabelle der nordamerikanischen Druckgussvereinigung“ nicht erfüllen. Im Vergleich zu H13-Elektroschlackenstahl weist H13-Ofenstahl hauptsächlich die folgenden Mängel auf:

1. Schlechte Dichte und geringe Reinheit;
2. Starke Bandentrennung beim Glühen und ungleichmäßige Glühstruktur;
3. Nach dem Abschrecken und Tempern blieben viele flüssige Karbide unverändert; Bei der Schlagprüfung ist die Stelle, an der sich das kettenartige flüssige Carbid ansammelt, leicht zu knacken, und der Bruch ist durch horizontale Streifen und geringe Zähigkeit gekennzeichnet.

Testergebnisse des Stahlwerks: Der Werkzeugstahl ESR H13 weist eine größere Homogenität und eine außergewöhnlich feine Struktur auf, was zu einer verbesserten Bearbeitbarkeit, Polierbarkeit und Hochtemperatur-Zugfestigkeit führt. Die Schlagzähigkeit in Querrichtung von EAF H13-Stahl entspricht nur 31% der Längsrichtung, während die Schlagzähigkeit in Querrichtung von ESR H13-Stahl 70% der Längsrichtung entspricht. Bei den Werkzeugstählen mit besonderen Anforderungen können pulverförmige Schnellarbeits- und hochlegierte Gesenkstähle, die im Pulvermetallurgieverfahren hergestellt werden, die Mikrostruktur und die Eigenschaften der Stähle besser verbessern.