某光学仪器厂生产望远镜外壳,曾对H13钢采用1020℃淬火,虽选择过不同温度回火,但模具的寿命始终比较低。经失效分析可知,热作模具在服股过程中频繁地被加热冷却,极易发生疲劳破坏。据统计,由热疲劳而引起的压铸模失效约占60%~70%。因此,国内外都非常重视压铸模的热疲劳寿命问题。该厂通过攻关,认定高淬高回是首选工艺。
1)预热:850~870℃。
2)加热:由常规工艺的1020~1040℃提高到1100℃。
3)冷却:分级淬火或油冷。
4)回火:生产实践证明,600℃回火热疲劳抗力最大,超过600℃热疲劳抗力开始下降,所以选定回火温度600℃。回火后硬度为51~52HRC,模具寿命大大提高。
在600℃左右回火,钢的硬度适中,强度和塑性配合良好,显微组织的稳定性相当高,所以热疲劳抗力最高。随着回火温度的升高,钢的塑性和热稳定性虽有所提高,但强度迅速下降,使疲劳抗力降低。回火温度对疲劳抗力的影响,不与淬火温度有关,高的淬火温度提高了钢的耐回火性。