如需更多材料和技術問題，請聯系我們或咨詢在線客服。H13是高溫作業。模具鋼，執行標準GB/T .統一數字代碼T20502；4Cr5MoSiV1級；；合金工具鋼，簡稱合金鋼，是在碳鋼的基礎上添加合金元素形成的一種鋼。其中，組合鋼包括:量具用鋼、抗沖擊工具用鋼、冷加工用鋼。模具鋼熱加工模具鋼非磁性的模具鋼塑料的模具鋼。

　　H13模具鋼化學成分

　　H13模具鋼用于制造沖擊負荷大的鍛模、熱擠壓模和精鍛模；鋁、銅及其合金的壓鑄模具。

　　這是從美國進口的H13空氣淬火硬化熱作。模具鋼。性能和用途與4Cr5MoSiV鋼基本相同，但由于釩含量較高，在中溫(600度)下的性能優于4Cr5MoSiV鋼，而且是熱加工的。模具鋼具有廣泛用途的代表性鋼種。

　　回火、退火和550±6度的熱加工；

　　電渣重熔鋼具有較高的淬透性和抗熱裂性，含碳、釩含量高，耐磨性好，韌性相對減弱，耐熱性好，在較高溫度下具有較好的強度和硬度，耐磨韌性高，綜合力學性能優異，回火穩定性高。

　　鋼中的碳含量決定了淬火鋼的基體硬度。根據鋼中碳含量與淬火鋼硬度的關系曲線，H13模具鋼淬火硬度約為55HRC。對于工具鋼，鋼中的一部分碳進入鋼基體，引起固溶強化。另一部分碳將與合金元素中的碳化物形成元素結合，形成合金碳化物。堆熱佐模具鋼這種合金除了有少量的殘余碳化物外，還需要在回火時彌散析出在淬火馬氏體基體上，產生二次硬化現象。因此，熱加工由均勻分布的殘余合金碳化合物和回火馬氏體的結構決定。模具鋼的表現?？梢婁撝蠧的含量不能太低。

　　等溫球化退火工藝為:860 ~ 890℃加熱2h，冷卻至740 ~ 760℃4h，冷卻至500℃左右出爐。

　　2.調質要求韌性好模具淬火工藝規范:加熱溫度1020 ~ 1050℃，油冷或空冷，硬度54 ~ 58 HRC要求模具淬火工藝規范以熱硬度為主，加熱溫度1050 ~ 1080℃，油冷，硬度56 ~ 58 HRC。

　　推薦回火溫度:530 ~ 560℃，硬度48 ~ 52 HRC回火溫度為560 ~ 580℃；硬度為47 ~ 49 HRC。

　　回火應進行兩次。500℃回火時出現二次硬化峰，回火硬度最高，峰值約為55HRC，但韌性最差。因此，回火過程應避開500℃左右。根據模具的需要，540 ~ 620℃回火較好。

　　淬火加熱要預熱兩次(600 ~ 650℃，800 ~ 850℃)，以減少加熱時的熱應力。

　　3.化學熱處理H13鋼可通過氣體滲氮或氮碳共滲進一步強化，但滲氮溫度不應高于回火溫度，以保證型芯強度不降低，從而提高模具的使用壽命。

　　H13模具鋼H13鋼的化學成分是C-Cr-Mo-Si-V鋼，在國際上廣泛使用。與此同時，世界各地的許多學者對其進行了廣泛的研究，并在探索化學成分的改進。鋼用途廣泛，特性優良，這主要是由鋼的化學成分決定的。當然，鋼中的雜質元素必須減少。有資料表明，當Rm為1550MPa時，材料的硫含量將從0.005%降低到0.003%，將使沖擊韌性提高13 J左右，顯然NADCA207-2003標準規定特級)H13鋼的硫含量小于0.005%，而優等鋼的硫含量應小于0.003%S和0.015% p..H13鋼的成分分析如下。

　　含5%Cr的H13鋼應具有較高的韌性，因此其C含量應保持在形成少量合金C化合物的水平。Woodyatt和Krauss指出，在870℃的Fe-Cr-C三元相圖上，H13鋼的位置在奧氏體A和(A+M3C+M7C3)三相區的交界處較好。C的相應含量約為0.4%。由于C或Cr含量的增加而具有更高耐磨性的A2和D2鋼也被標記用于比較。此外，重要的是保持C含量相對較低，使鋼的Ms點處于相對較高的溫度水平(H13鋼的Ms數據約為340℃)，這樣當鋼淬火至室溫時，可獲得以馬氏體為主、少量殘余A和殘余均勻分布的合金碳化物組織，回火后， 它可以獲得均勻的回火馬氏體組織。避免在工作溫度下使過多的殘余奧氏體轉變而影響工件的工作性能或變形。這些少量的殘余奧氏體應該在淬火后的兩次或三次回火中完全轉變。順便提及，H13鋼淬火后獲得的馬氏體結構是板條M+少量薄片M+少量殘余A..國內學者對回火后M帶析出的細小合金碳化物也做了一些工作。

　　眾所周知，增加鋼中的碳含量會提高鋼的強度。模具鋼一般來說，它會提高高溫強度、熱硬度和耐磨性，但會導致其韌性下降。學者們通過對比工具鋼產品手冊中各種H型鋼的性能，明確證明了這一觀點。一般認為，導致鋼的塑性和韌性下降的碳含量界限是0.4%。因此，要求人們在鋼的合金化設計中遵循以下原則:在保持強度的前提下，盡可能降低鋼的含碳量。有資料建議，當鋼的抗拉強度在1550MPa以上時，碳含量應為0.3%-0.4%。H13鋼的強度Rm為1503.1 MPa(在46 HRC下)和1937.5 MPa(在51 HRC下)。

　　對于需要更高強度的高溫作業模具鋼采用的方法是在H13鋼成分的基礎上增加Mo含量或碳含量，這將在后面討論。當然，韌性和塑性略有下降是可以預期的。

　　2.2鉻:鉻是合金工具鋼中最常見、最廉價的合金元素。美國的h型熱加工模具鋼鉻的含量在2%至12%的范圍內。我國合金工具鋼(GB/T1299)的37個鋼種中，除8CrSi和9Mn2V外，均含有Cr。鉻對鋼的耐磨性、高溫強度、熱硬度、韌性和淬透性有有益的影響。同時，它在基體中的溶解將顯著提高鋼的耐腐蝕性。H13鋼中含有Cr和Si會使氧化膜致密，提高鋼的抗氧化性。進而通過分析Cr對0.3C-1Mn鋼回火性能的影響，發現添加6% Cr有利于提高鋼的回火抗力，但不能構成二次硬化。含Cr～6%的鋼在550℃淬火回火時， 二次硬化效應就會出現。人們對熱加工鋼感興趣模具鋼一般選擇添加5%的鉻。

　　工具鋼中的鉻一部分溶解在鋼中進行固溶強化，另一部分與碳結合，根據鉻含量以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6的形式存在，從而影響鋼的性能。此外，還應考慮合金元素的相互作用，如當鋼中含有鉻、鉬和釩時，Cr>3%。^[14]Cr可以阻止V4C3的形成，延緩Mo2C的共格沉淀。V4C3和Mo2C是強化相，提高鋼的高溫強度和抗回火性能。^[14]這種相互作用提高了鋼的耐熱變形性。

　　鉻溶解在鋼的奧氏體中以增加鋼的淬透性。像鉻一樣，鉻、錳、鉬、硅和鎳都是增加鋼的淬透性的合金元素。人們習慣用淬透性系數來表征它。一般來說，現有的國內數據[15]只使用了格羅斯曼的數據。后來Moser和Legate [16，22]進一步工作，提出用由C含量和奧氏體晶粒度決定的基本淬透性直徑Dic和由合金元素含量決定的淬透性因子(如圖3所示)來計算合金鋼的理想臨界直徑Di。也可由下式近似計算:Didi×2.21 Mn×1.40 si×2.13 Cr×3.275 mo×1.47 ni(1)(1)式中，合金元素以質量百分比表示。從這個公式中，人們對鉻、錳、鉬、硅和鎳對鋼淬透性的影響有了相當清楚的半定量認識。

　　鉻對鋼共析點的影響與錳相似。當Cr含量為5%左右時，共析點的C含量下降到0.5%左右。此外，Si、W、Mo、V和Ti的加入能顯著降低共析點C的含量。因此，我們可以知道:動火作業模具鋼和高速鋼同樣屬于過共析鋼。共析C含量的降低會增加奧氏體組織和最終組織中合金碳化物的含量。

　　鋼中合金碳化合物的行為與其自身的穩定性有關。事實上，合金c-化合物的結構和穩定性與相應c-化合物形成元素的D-電子層和S-電子層的缺電子有關。隨著缺電子的減少，金屬的原子半徑減小，碳和金屬元素的原子半徑比rc/rm增大，合金C-化合物由間隙化合物變為間隙化合物，C-化合物的穩定性降低，其對應的熔化溫度和溶解溫度在降低，其生成自由能的絕對值減小，對應的硬度值降低。面心立方晶格的VC碳化物穩定性高，在℃左右開始溶解，在1100℃以上開始大量溶解(溶解結束溫度為1413℃)[17]； 它在℃回火時析出，不易聚集長大，可用作鋼中的強化相。由中等碳化物形成元素W和Mo形成的M2C和MC碳化物堆積致密，晶格簡單六方，不穩定，但也具有較高的硬度、熔點和溶解溫度，在該溫度范圍內仍可作為鋼的強化相使用。M23C6(如Cr23C6等。)具有復雜的立方晶格，穩定性較差，結合強度較弱，熔點和溶解溫度較低(1090℃時溶于A中)，穩定性較高(如(CrFeMoW)23C6)只有在少數耐熱鋼中綜合合金化后才能作為強化相。復雜六方結構的M7C3(如Cr7C3、Fe2Cr3C或Fe2Cr5C3)穩定性較差。與Fe3C碳化物一樣，它易于溶解和沉淀，并具有大的聚集增長率， 所以不能作為高溫強化相[17]。

　　我們可以從Fe-Cr-C三元相圖中簡單地了解H13鋼中的合金碳化物相。根據Fe-Cr-C三元等溫截面在700℃[1820]和870℃[9]的相圖，分析了含C 0.4%鋼中的h13。模具鋼隨著Cr含量的增加，會出現(FeCr)3C(M3C)和(CrFe)7C3(M7C3)合金碳化物。注意，M23C6僅在870℃圖上Cr含量大于11%時出現。另外，根據Fe-Cr-C三元系在5%Cr時的垂直截面，含0.40%C的鋼在退火狀態下為α相(約1%Cr)和(CrFe)7C3合金碳化物。加熱到791℃以上，奧氏體A形成并進入(α+A+M7C3)三相區，在795℃左右進入(A+M7C3)兩相區。在970℃左右，(CrFe)7C3消失，進入單相A區。當基體中C含量小于0.33%時，(M7C3+M23C6和A)三相區僅在793℃左右存在，進入(A+M7C3)區 在796℃(在0.30%C時)，然后保持在液相。鋼中殘留的M7C3可以阻止A晶粒的生長。Nilson提出，對于含1.5%C-13%Cr的合金，亞穩定(CrFe)23C6沒有形成[20]。當然，單獨分析鐵鉻碳三元系會有一些偏差。應考慮添加合金元素的影響。東锜精密模具代理商經銷美國(芬可樂)、日本(日立、大同、新日鐵)、德國(薩斯特雷、巴德拉斯)、瑞典(一勝一百)、奧地利(白鷺)等進口優質特鋼。公司通過嚴格的采購標準和先進的質量檢測儀器，保證向客戶提供合格、優質的產品。

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