模具鋼國產(chǎn)和進口材料價格不同，不同時間段價格波動較大。建議你咨詢在線客服，獲取實時鋼材報價！H13鋼的化學(xué)成分分析

　　鋼中的碳含量決定了淬火鋼的基體硬度。根據(jù)鋼中碳含量與淬火鋼硬度的關(guān)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(jié)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(chǎn)生二次硬化現(xiàn)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(jié)構(gòu)決定。模具鋼的表現(xiàn)。可見鋼中C的含量不能太低。

　　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、熱硬度和損耗，但會導(dǎo)致其韌性下降。學(xué)者們通過對比工具鋼產(chǎn)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(dǎo)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(shè)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(dāng)鋼的抗拉強度在1550MPa以上時，碳含量應(yīng)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)。

　　對于需要高強度的高溫作業(yè)模具鋼采用的方法是在H13鋼成分的基礎(chǔ)上增加Mo含量或碳含量，這將在后面討論。當(dāng)然，韌性和塑性略有下降是可以預(yù)期的。

　　2.2鉻:鉻是合金工具鋼中常見的合金元素。美國的h型熱加工模具鋼鉻的含量在2%至12%的范圍內(nèi)。我國合金工具鋼(GB/T1299)的37個鋼種中，除8CrSi和9Mn2V外，均含有Cr。鉻對鋼的損耗、高溫強度、熱硬度、韌性和淬透性都有有益的作用，同時在基體中溶解后會顯著提高鋼的耐腐蝕性能。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(fā)現(xiàn)添加6% Cr有利于提高鋼的回火抗力，但不能構(gòu)成二次硬化。含Cr～6%的鋼在550℃淬火回火時， 二次硬化效應(yīng)就會出現(xiàn)。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(jié)合，根據(jù)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(yīng)考慮合金元素的相互作用。例如，當(dāng)鋼中含有Cr>3%[14]時，Cr可以阻止V4C3的形成，延緩Mo2C的共格析出。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熱變形抗力。

　　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(xí)慣用淬透性系數(shù)來表征它。一般來說，現(xiàn)有的國內(nèi)數(shù)據(jù)[15]只使用了格羅斯曼的數(shù)據(jù)。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(shù)(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(zhì)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(dāng)清楚的半定量認識。

　　鉻對鋼共析點的影響與錳相似。當(dāng)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的加入顯著降低了共析點C的含量。因此，我們可以知道:動火作業(yè)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后期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(wěn)定性有關(guān)。事實上，合金c-化合物的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性與相應(yīng)c-化合物形成元素的D-電子層和S-電子層的缺電子有關(guān)[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?yōu)殚g隙化合物，C-化合物的穩(wěn)定性降低，其對應(yīng)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(yīng)的硬度值降低。面心立方晶格的VC碳化物穩(wěn)定性高，在℃左右開始溶解，在1100℃以上開始大量溶解(溶解結(jié)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。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(wěn)定，但也具有較高的硬度、熔點和溶解溫度，在該溫度范圍內(nèi)仍可作為鋼的強化相使用。M23C6(如Cr23C6等。)具有復(fù)雜的立方晶格，穩(wěn)定性差，結(jié)合強度弱，熔點和溶解溫度低(1090℃時溶于A)，只有在少數(shù)耐熱鋼(如(CrFeMoW)23C6)中全面合金化后穩(wěn)定性高，可作為強化相。復(fù)雜六方結(jié)構(gòu)的M7C3(如Cr7C3、Fe2Cr3C或Fe2Cr5C3)穩(wěn)定性差。與Fe3C碳化物一樣，容易溶解析出，聚集生長速度大，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(jù)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(xiàn)(FeCr)3C(M3C)和(CrFe)7C3(M7C3)的合金碳化物。注意，M23C6僅在870℃圖上Cr含量大于11%時出現(xiàn)。另外，根據(jù)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(tài)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(qū)，在795℃左右進入(A+M7C3)兩相區(qū)。在970℃左右，(CrFe)7C3消失，進入單相A區(qū)。當(dāng)基體中C含量小于0.33%時，(M7C3+M23C6和A)三相區(qū)僅在793℃左右存在，在796℃(0.30% C時)進入(A+M7C3)區(qū)， 然后保持液相。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(wěn)定(CrFe)23C6沒有形成[20]。當(dāng)然，單獨分析鐵鉻碳三元系會有一定偏差，要考慮添加合金元素的影響。

　　H13熱處理工藝

　　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(diào)質(zhì)要求韌性好模具淬火工藝規(guī)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(guī)范以熱硬度為主，加熱溫度1050 ~ 1080℃，油冷，硬度56 ~ 58 HRC。

　　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(yīng)進行兩次。500℃回火時出現(xiàn)回火二次硬化峰，回火硬度較高，峰值在55HRC左右，但韌性較差。因此，回火過程應(yīng)避開500℃左右。根據(jù)模具的需要，540 ~ 620℃回火較好。

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

　　3.如果進行氣體滲氮或氮碳共滲，化學(xué)熱處理H13鋼可進一步強化模具。蘇州東锜公司始終以“不斷創(chuàng)新技術(shù)，不斷完善管理，滿足客戶需求，以質(zhì)量拓展業(yè)務(wù)”為經(jīng)營宗旨，秉承“以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和完善的服務(wù)滿足客戶需求，建立自己的品牌和營銷網(wǎng)絡(luò)，提高競爭力”的營銷理念，堅持質(zhì)量工作，經(jīng)濟發(fā)展，改革創(chuàng)新，團結(jié)一致。東锜精密模具公司的產(chǎn)品得到更多客戶的認可，為客戶創(chuàng)造更大的價值！