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采用横向锻造方法提高H13铝合金热挤压模具寿命 （中英文版，论文） 于爽 董绍国 张强 辽宁金钢重型锻造有限公司，中国 白云鹏 李鹏伟 辽宁忠旺集团，中国 摘要:H13是美国牌号中碳高铬型热作模具钢，其中温性能好，应用十分广泛。由于H13原料价格昂贵， 模具加工周期长，对使用性能的要求高，因此，延长H13模具使用寿命，成为H13模具生产制造企业及 使用企业的重要研究课题。辽宁金钢重型锻造有限公司与辽宁忠旺集团的技术人员经过两年多的合作与 研究，对H13铝合金热挤压模具试验采用横向锻造方法，改变其纤维方向，并采用新的热处理工艺，实 践证明延长其使用寿命1～1.5倍。 试验后H1 3铝合金热挤压模具锻造工艺 1、变形设计： 采用横向锻造方法，具体工序流程为 坯料轴向镦粗一②改变纤维方向，横向拔长一③坯料轴向镦粗一④锻件修整成形 2、锻造比设计： 镦粗锻造比：第一次镦粗比≥2；第二次镦粗比≥2．5 拔长锻造比：2．5—3．5 图三小规格模具采用横向锻造工艺 正火+回火+球化退火处理后金相组织(检验标准NADCA207) 模具规格由340，取样部位为模具心部 基体为退火珠光体组织A3级 腐蚀后500X 图四大规格模具采用横向锻造工艺 正火+回火+球化退火处理后金相组织(检验标准NADCA207) 模具规格中980，取样部位为模具心部模具规格中800，取样部位为模具心部 基体为退火珠光体组织B1级基体为退火珠光体组织A2级，腐蚀后500X 3、采用横向锻造工艺与轴向镦拔工艺的机械性能对比 R。(MPa)Rpo2(MPa)A(％) Aku(J) HRC 锻造工艺 ＼＼ 520℃ 520℃ 520℃ 23℃ 23℃ 模具规格 轴向镦粗 1145 1040 5．0 9．0 40．1 巾800 横向锻造 1206 1098 8．0 12．5 43．6 模具规格 轴向镦粗 1120 1020 4．5 7．0 41 巾800 横向锻造 1180 1067 5．5 8．0 46．3 模具规格 轴向镦粗 1010 920 8．0 7．0 40 由980 横向锻造 1070 988 10．0 7．0 “ 4、采用横向锻造工艺后模具正火+回火+球化退火处理后金相组织 采用轴向镦拔锻造工艺与横向锻造工艺对比 我们经过试验对比，小规格H13铝合金热挤压模具，采用横向锻造工艺与轴向锻造工艺，球化退后 的金相组织无明显差别。轴向镦拔锻造工艺同样能够细化毛坯内部碳化物，使其分布均匀，模具综合机 械性能良好，满足其工作要求。而且锻造时不需改变坯料纤维方向，易于操作，节省能源。但对于大规 格模具，由于其零件尺寸大，形状及工作受力复杂，采用的大坯料较小坯料冶炼缺陷多等情况，轴向镦 拔锻造工艺不能更好地满足其工作要求。 414 采用横向锻造工艺，有利于击碎坯料中心部分碳化物，使碳化物细小、分布均匀，有效地改善锻件 心部的组织结构及成分偏析，适合于大规格的利用中心部位工作的H13铝合金热挤压模具。由于改变纤 维方向锻造，消除了金属方向性，提高了模具的纵横性能的均匀性