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　　H13屬于動火作業。模具鋼，是在碳鋼基礎上添加合金元素形成的鋼種，執行標準GB/T。

　　硬度:退火，245 ~ 205 HB，淬火，≥50HRC。

　　布氏硬度HBW10/3000(≤235)

　　H13鋼是一種應用廣泛且具有代表性的熱作。模具鋼種，其主要特征是:

　　(1)具有高淬透性和高韌性；

　　(2)優異的抗熱裂性，可在工作場所水冷；

　　(3)耐磨性適中，可通過滲碳或滲氮工藝提高表面硬度，但抗熱裂性略有下降；

　　(4)由于碳含量低，回火時的二次硬化能力差；

　　(5)在較高溫度下具有抗軟化性，但在使用溫度高于540℃(1000℉)(即工作溫度為540℃)時硬度迅速下降；

　　(6)熱處理變形小；

　　(7)中高切削性能；

　　(8)中等抗脫碳性。

　　更了不起的是，它還可以用來制造航空工業中的重要部件。

　　用法和9CRWMN模具鋼基本相同，但由于釩含量較高，其中溫(600度)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。

　　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。

　　CSiMnCrMoVPS

　　0.320.450.801.200.200.504.755.501.101.750.801.20

　　≤0.030≤0.03

　　淬火:790±15℃預熱，1000℃(鹽浴)或1010℃(爐控氣氛)±6℃加熱，保溫515分鐘，550±6℃空冷。

　　回火；退火和熱加工；

　　H13鋼是一種碳鉻鉬硅釩鋼，在世界上廣泛使用。與此同時，世界各地的許多學者對其進行了廣泛的研究，并在探索其化學成分的改進。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。有數據表明，當Rm為1550MPa時，材料的硫含量將從0.005%降低到0.003%，這將使沖擊韌性提高約13j·NADCA

　　標準207-2003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，下面分析H13鋼的成分。

　　H13碳:美國AISIH13，UNST20813，ASTM(版)H13和FED。

　　H13鋼的碳含量為(0.320.45)%，這是所有H13鋼的碳含量的一個寬范圍。德國X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量為(0.370.43)%，德國DIN17350和X38CrMoV5-1的含碳量為(0.360.42)%。日本SKD

　　61的碳含量為(0.32±0.42)%。我國GB/T1299和YB/T094中的4Cr5MoSiV1和SM。

　　4Cr5MoSiV1的含碳量分別為(0.320±0.42)%和(0.320±0.45)%，分別與SKD61和AISI不同。

　　H13也是一樣。特別是:NADCA，北美壓鑄協會。

　　標準207-90、207-97和2007-2003中H13鋼的碳含量為(0.370.42)%。

　　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可知，H13鋼的淬火硬度約為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。堆熱佐模具鋼除少量殘余物外，這種合金的碳化物是h13強而韌。模具鋼還要求在回火時彌散析出在淬火馬氏體基體上，產生兩種硬化現象。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。可見鋼中C的含量不能太低。

　　含0.5%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。伍德亞特

　　Krauss指出，在870℃的Fe-Cr-C三元相圖上，H13鋼在奧氏體A和(A+M3C+M7C3)三相區的邊界處位置較好。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。順便說一下，H13鋼淬火后得到的馬氏體組織是板條M+少量片狀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和文獻中各種H型鋼的性能，已經明確證明了這一觀點。模具鋼。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:

　　鉻是合金工具鋼中常見的廉價合金元素。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。此外，分析了Cr對0.3C-1Mn鋼回火性能的影響，添加量< 6%。

　　Cr有利于提高鋼的回火抗力，但未能構成二次硬化；含Cr ~ 6%的鋼在550℃淬火回火時，會出現二次硬化效應。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，中國現有的數據[15]只使用了格羅斯曼的數據。后來，Moser和Legate [16，22]進一步工作，提出由C含量和奧氏體晶粒尺寸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系數(如圖3所示)可用于計算合金鋼的理想臨界直徑Di，也可由下式近似計算:

　　didic×2.21 Mn×1.40 si×2.13 Cr×3.275 mo×1.47 ni(1)

　　(1)式中，各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。模具鋼。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。共析碳含量的降低會增加奧氏體中合金碳化物的含量，提高組織。

　　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[17]。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，其生成自由能值降低，其對應的硬度值降低。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]；在100℃回火時析出，不易聚集長大， 因此可用作鋼中的強化相。中等碳化物形成元素w

　　由莫和莫組成的和MC。

　　碳化物具有密集而簡單的六方晶格，穩定性差，硬度高，熔點和溶解溫度高，在℃范圍內仍可作為鋼的強化相。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。M7C3具有復雜的六方結構(如Cr7C3、

　　Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的穩定性更差。它和Fe3C碳化物一樣容易溶解和析出，且聚集生長速率大，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700℃[1820]和870℃[9]的Fe-Cr-C三元等溫截面相圖，在含0.4%的鋼中，隨著Cr含量的增加，會出現(FeCr)3C(M3C)和(CrFe)7C3(M7C3)的合金碳化物。蘇州東锜精密模具材料有限公司是一家專業從事國內外知名專業的公司模具鋼材料銷售、大型銑床研磨板加工、真空熱處理于一體的模具企業，公司綜合實力雄厚，技術設備精良，配套設施齊全；并擁有一批技術精湛的工程師和一支經驗豐富的售后服務隊伍，嚴格的質量管理體系和科學嚴謹的管理機制。

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