Преимущества инструментальной стали H13, изготовленной методом ESR

Для высококачественной инструментальной стали сталелитейные заводы обычно применяют процессы плавки, такие как рафинирование в печи, вакуумная обработка, вакуумная плавка, распыление порошка и переплавка электрошлака, чтобы уменьшить содержание вредных элементов, таких как кислород, водород и включения в стали. Горячая рабочая Инструментальная сталь AISI H13 предлагает высокую прокаливаемость, отличную износостойкость и горячую ударную вязкость, широко используется в штампах для горячей ковки, инструментах для литья под давлением, экструзионных инструментах, ножах с горячим сдвигом, штампах, пластиковых формах и штампах из алюминиевого сплава.

Обычные методы выплавки инструментальной стали AISI H13 включают плавку в электропечи + электрошлаковый переплав, ковшовое рафинирование (LF) и плавку в электропечи + вакуумную дегазацию (VD). Как следует из названия, сталь для электропечей - это сталь, производимая в печи, включая печь для рафинирования ковша типа VD, вакуумную индукционную печь, дуговую печь и т. Д. Процесс электрошлакового переплава (ESR) может эффективно улучшить низкую микроструктуру и уплотнение стали, а также улучшить изотропия штамповой стали. Принцип ESR заключается в следующем: когда расходный электрод, шлак и нижний резервуар для воды образуют контур питания с трансформатором через короткую сеть, ток передается от трансформатора через жидкий шлак. Поскольку сопротивление шлака в цепи источника питания относительно велико, в шлаковой ванне выделяется большое количество тепла, что приводит к тому, что она находится в расплавленном состоянии с высокой температурой. Температура шлаковой ванны намного выше температуры плавления металла, который постепенно нагревает конец расходуемого электрода и расплавляет его. Расплавленный металл падает с конца электрода и попадает в ванну расплавленного металла под действием силы тяжести. За счет принудительного охлаждения водоохлаждаемого кристаллизатора жидкий металл постепенно образует слиток.

Процесс электрошлаковой плавки позволяет эффективно контролировать чистоту и однородность микроструктуры стали H13, что является важным звеном в производстве высококачественной стали H13. Условно говоря, стоимость плавки в электропечи невысока, и такие методы рафинирования, как пакет LF + VD, позволяют также производить сталь H13 с низким содержанием S и P (≤0.003% S, ≤0.015% P). За исключением некоторых современных сталелитейных заводов, сталь H13, полученная путем плавки в электропечи, имеет низкую поперечную вязкость и не может соответствовать стандарту NADCA 207-2003 «Таблица микроструктуры H13 Североамериканской ассоциации литья под давлением». По сравнению с электрошлаковой сталью Н13 печная сталь Н13 в основном имеет следующие дефекты:

1. Плохая плотность и низкая чистота;
2. Сильная отжигная полосатая сегрегация и неравномерная структура отжига;
3. После закалки и отпуска многие жидкие карбиды остались без изменений; В испытании на удар место, где накапливается жидкий карбид в виде цепи, легко растрескивается, а разрушение характеризуется горизонтальными полосами и низкой вязкостью.

Результаты испытаний сталелитейного завода: инструментальная сталь ESR H13 обладает большей однородностью и исключительно тонкой структурой, что приводит к улучшению обрабатываемости, полируемости и прочности на растяжение при высоких температурах. Ударная вязкость в поперечном направлении стали EAF H13 эквивалентна только 31% продольной, а поперечная ударная вязкость стали ESR H13 эквивалентна 70% продольной. Для инструментальных сталей с особыми требованиями порошковые быстрорежущие стали и высоколегированные штампованные стали, полученные методом порошковой металлургии, могут лучше улучшить микроструктуру и свойства сталей.