H13熱間鍛造鋼の焼入れ冷却速度はマルテンサイト変態の完全性を決定する。 有効範囲から外れると、LPDC、重力、CPC差圧鋳造金型に適用される硬さの均一性と熱疲労性能が変わります。
焼入れ冷却速度が28℃/分未満で、H13 CCT曲線ベイナイト遷移区を迂回できない。 業界データによると、アルミニウム合金鋳造サイクルの熱衝撃条件下で、体積硬度を46 HRC下げ、金型の寿命を43 %短縮した。
85℃/分を超える速すぎる急冷冷却速度は、H13インサート内部に高い内部残留応力を発生させる。 質量が1、1 200 kgを超える大型重力鋳造金型の場合、320 MPaを超える残留応力は早期熱割れリスクを36 %増加させる。
28-60 ℃/分（538 ℃範囲）の有効冷却速度窓はLPDC鋳型の完全マルテンサイト形成をサポートする。 この区間では、H13は2回の焼戻しを経て目標のHRC 44-48に達し、アルミホイール量産の硬さと靭性をバランスさせた。
厚さの薄いインサート部分の不均一な冷却は硬度勾配を生じる。 EV構造部品の金型動作条件に対して、単一CPC差圧鋳造金型インサート内に4 HRC以上の硬度差があると、局部故障確率が31 %増加する。
Procast CAEシミュレーションは、不均一な金型温度場による熱応力分布を予測することができる。 熱処理制御の代わりにはなりません 26 %のH13インサートが早すぎると、鋳造技術の欠陥ではなく、不適切な焼入れ冷却速度までさかのぼることができる。
ゆっくり冷却するとH13マトリックス中に12-15%の残留オーステナイトが残る。 350℃から480℃のアルミニウム液の繰り返し衝撃で、残留オーステナイトが次第に変態し、寸法ドリフトを起こし、間接的にキャビティ内の鋳巣欠陥を引き起こす。
5-6バール窒素下の高圧ガス焼入れは安定した32-48℃/分の冷却速度を提供する。 このプロセスは残留オーステナイトの割合を5 %以下に低減し、大型アルミニウム合金鋳造金型ロットの寸法安定性を向上させた。
厚さが127mmを超えるH13断面では、表面コアの冷却速度差が拡大する。 表面に比べてコア硬度が5-7 HRC低下する可能性がある； 大型重力鋳造金型インサートの場合、この勾配により金型全体の寿命が38 %短くなります。
焼入れ後のゆっくりとした中間保持は熱応力のピーク値を下げた。 焼戻し前に200 ℃付近で1-2時間保温すると、残留応力幅が29 %減少し、LPDC鋳造キャビティの尖角位置の割れリスクが低下した。
表面とコア間の冷却速度が一致しないと、窒化性能が変化します。 硬度変動>3 HRCは窒化層の有効結合強度を低下させる； 循環熱負荷下で、CPC差圧鋳造金型ゲートインサートの剥離リスクは2.2倍に増加した。
熱処理レポートには、目標値だけでなく、実際の焼入れ冷却速度を記録する必要があります。 測定した冷却速度の記録がなく、H13熱間鍛造鋼がエンドユーザーのアルミニウム合金鋳造現場で早すぎる熱割れを受けた場合、故障解析が困難になる。
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FAQ
q:h13鋳造ダイス鋼の推奨焼入れ冷却速度範囲はどれくらいですか？
答:538 ℃区間で28-60℃/分を保持し、マルテンサイトと残留応力のバランスを取って制御する。
q:h13焼入れ冷却速度が不足するとどんなリスクがありますか？
答:硬度が4-6 HRC下がり、金型全体の寿命が43 %減少する可能性があります。
q:焼き入れ冷却が速すぎるとH13インサートにどんな危害を与えますか？
A）重量の大きいモジュールの場合、高い残留応力は熱破裂確率を約36 %増加させる。
q:徐焼入れH13はどれくらいの残留オーステナイトを残すことができますか？
A）ゆっくり冷却すると残留オーステナイトが12-15%残り、後期のサイズが不安定になる可能性があります。
q:大型H13金型部品に安定した冷却速度を提供できる冷却媒体はどれですか？
答:鋳造金型には5-6バールの高圧窒素焼入れが広く採用されている。
q:h13焼入れの均一性が悪いことを示す硬さ差閾値は何ですか？
A）一つのインレー内に4 HRC以上の硬さの差があると、局部的な故障のリスクが顕著に増加する。
Procast CAEシミュレーションは不適切なH13焼入れ冷却速度を補償できますか？
a（いいえ； 鋳造熱場を模擬的に処理するが、材料の熱処理欠陥を修復することはできない。
