1. 材料定位与标准
- 欧标:1.2344(EN)
- 美标:AISI H13(铬-钼-钒系热作工具钢)
- 类型:通用型热作模具钢,兼具高硬度与抗热疲劳性能。
2. 核心特性
| **性能**| **特点**|
| **高温强度**| **500°C下保持56 HRC**,优于1.2343(H11),适合高负荷压铸。 |
| **热疲劳抗性** | **优异的抗冷热循环开裂能力**,延长模具寿命(如压铸模数万次循环)。|
| **耐磨性**| \*\*钒含量0.85-1.15%\*\*形成高硬度碳化物,耐磨性显著优于H11。 |
| **热处理**| 可空冷淬火(变形小),二次硬化峰值在500-550°C,回火后稳定性高。|
| **表面处理**| **极佳的氮化/抛光/EDM适应性**,氮化后表面硬度≥1000 HV。|
| **焊接性**| **中等**(需预热350-400°C,焊后需回火),优于高碳工具钢。|
3. 化学成分(wt%)
| 元素 | C| Cr| Mo| V| Si| Mn|
| 范围 | 0.35-0.42 | 4.8-5.5 | 1.2-1.5 | 0.85-1.15 | 0.8-1.2 | 0.25-0.5 |
4. 力学性能(淬火+回火后)
- 室温硬度:50-54 HRC(根据回火温度调整)
- 高温硬度:
- 400°C:54 HRC
- 600°C:48 HRC(长期工作温度建议≤550°C)
- 韧性:中等(低于H11,但优于高碳工具钢)。
5. 加工与热处理工艺
- 软化退火:750-780°C,4-5小时炉冷(≤230 HB,易切削)。
- 淬火:1010-1030°C(空冷/油冷),变形极小(适合精密模具)。
- 回火:540-650°C(二次回火,每次2小时),平衡硬度与韧性。
- 氮化:510°C气体氮化,层深0.1-0.15 mm,表面硬度1000-1100 HV。
6. 典型应用
- 压铸模具:
- 铝合金压铸模(如汽车发动机缸体、变速箱壳体)。
- 锌/镁合金压铸模(高耐磨性延长模具寿命)。
- 热冲压模具:
- 热锻模(如曲轴、连杆,高硬度防变形)。
- 注塑模:
- 高玻纤增强塑料注塑(耐磨性优于P20系列)。
- 其他:
- 热挤压模(如铝型材挤压模)、热剪切刀。
7. 对比其他热作钢
| **钢种**| **硬度**| **韧性** | **耐磨性** | **适用场景**|
| **1.2344** | 56 HRC\@500°C | 中等| **高**| 大型压铸模、高耐磨热锻模 |
| **1.2343** | 55 HRC\@500°C | **更高** | 中等| 高冲击热锻模、中小压铸模 |
| **1.2714** | 46 HRC\@500°C | **最高** | 低| 重型锻造模(抗冲击优先) |
8. 注意事项
- 替代选择:
- 更高韧性选1.2343(H11);
- 更高热硬度选1.2367(铬含量更高)。
- 氮化限制:氮化层可能降低热疲劳寿命,压铸模建议仅氮化型腔局部。
总结
1.2344(H13) 是热作模具钢的行业标准,平衡了高温强度、耐磨性与抗热疲劳性能,尤其适合铝合金压铸、大型热锻模等高负荷场景。其广泛的应用与成熟的工艺使其成为性价比最高的通用热作钢选择。
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