0512-66159259 
還有很多國(guó)內(nèi)的。模具鋼與進(jìn)口的相比，它們?cè)谛阅芎吞攸c(diǎn)上有很多優(yōu)勢(shì)，在某些場(chǎng)合使用時(shí)能使效果更加理想。H13[1]是高溫作業(yè)模具鋼，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T .統(tǒng)一數(shù)字代碼T20502；4Cr5MoSiV1級(jí)；；
合金工具鋼，簡(jiǎn)稱合金鋼，是在碳鋼的基礎(chǔ)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。
布氏硬度HBW10/3000(≤235)
2主要特征
H13鋼是應(yīng)用更廣泛、更具代表性的熱作。模具鋼種，其主要特征是:[2]
(1)具有高淬透性和高韌性；
(2)優(yōu)異的抗熱裂性，可在工作場(chǎng)所水冷；
(3)耐磨性適中，可通過(guò)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(shí)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(shí)硬度迅速下降；
(6)熱處理變形??；
(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(lái)制造航空工業(yè)中的重要部件。
3生活使用
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(yōu)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(fù)荷大的鍛模、熱擠壓模和精鍛模；鋁、銅及其合金的壓鑄模具。
4化學(xué)成分
丙:0.320.45，
硅:0.801.20，
錳:0.200.50，
鉻:4.755.50，
莫:1.101.75，
五:0.801.20，
p≤0.030，
s≤0.030；
淬火:790度±15度預(yù)熱，1000度(鹽浴)或1010度(爐控氣氛)±6度加熱，保溫515分鐘，空冷，550度±6度回火；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(shí)，世界各地的許多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究，并在探索其化學(xué)成分的改進(jìn)。鋼用途廣泛，特性優(yōu)良，這主要是由鋼的化學(xué)成分決定的。當(dāng)然，鋼中的雜質(zhì)元素必須減少。有資料表明，當(dāng)Rm為1550MPa時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定特級(jí))H13鋼的硫含量小于0.005%，而優(yōu)等鋼的硫含量應(yīng)小于0.003%S和0.015% p..H13鋼的成分分析如下。
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(duì)于工具鋼，鋼中的一部分碳進(jìn)入鋼基體，引起固溶強(qiáng)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(shí)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(jiàn)鋼中C的含量不能太低。
含5%Cr的H13鋼應(yīng)具有較高的韌性，因此其C含量應(yīng)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(qū)的交界處較好。C的相應(yīng)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(biāo)記用于比較。此外，重要的是保持C含量相對(duì)較低，使鋼的Ms點(diǎn)處于相對(duì)較高的溫度水平(H13鋼的Ms數(shù)據(jù)約為340℃)，這樣當(dāng)鋼淬火至室溫時(shí)，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(guò)多的殘余奧氏體轉(zhuǎn)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(yīng)該在淬火后的兩次或三次回火中完全轉(zhuǎn)變。順便提及，H13鋼淬火后獲得的馬氏體結(jié)構(gòu)是板條M+少量薄片M+少量殘余A..國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)回火后M帶析出的細(xì)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(huì)提高鋼的強(qiáng)度。模具鋼一般來(lái)說(shuō)，它會(huì)提高高溫強(qiáng)度、熱硬度和耐磨性，但會(huì)導(dǎo)致其韌性下降。學(xué)者們通過(guò)對(duì)比工具鋼產(chǎn)品手冊(cè)中各種H型鋼的性能，明確證明了這一觀點(diǎn)。一般認(rèn)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?cè)阡摰暮辖鸹O(shè)計(jì)中遵循以下原則:在保持強(qiáng)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(qiáng)度在1550MPa以上時(shí)，碳含量應(yīng)為0.3%-0.4%。H13鋼的強(qiáng)度Rm為1503.1 MPa(在46 HRC下)和1937.5 MPa(在51 HRC下)。
對(duì)于需要更高強(qiáng)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:鉻是合金工具鋼中更常見(jiàn)、更廉價(jià)的合金元素。美國(guó)的h型熱加工模具鋼鉻的含量在2%至12%的范圍內(nèi)。我國(guó)合金工具鋼(GB/T1299)的37個(gè)鋼種中，除8CrSi和9Mn2V外，均含有Cr。鉻對(duì)鋼的耐磨性、高溫強(qiáng)度、熱硬度、韌性和淬透性有有益的影響。同時(shí)，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(huì)使氧化膜致密，提高鋼的抗氧化性。進(jìn)而通過(guò)分析Cr對(duì)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(shí)， 二次硬化效應(yīng)就會(huì)出現(xiàn)。人們對(duì)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(jìn)行固溶強(qiáng)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，如當(dāng)鋼中含有鉻、鉬和釩時(shí)，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(qiáng)化相，提高鋼的高溫強(qiáng)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(xí)慣用淬透性系數(shù)來(lái)表征它。一般來(lái)說(shuō)，中國(guó)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)[15]只使用了格羅斯曼的數(shù)據(jù)。后來(lái)，Moser和Legate [16，22]進(jìn)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(jì)算合金鋼的理想臨界直徑Di，也可由下式近似計(jì)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(gè)公式中，人們對(duì)鉻、錳、鉬、硅和鎳對(duì)鋼淬透性的影響有了相當(dāng)清楚的半定量認(rèn)識(shí)。
鉻對(duì)鋼共析點(diǎn)的影響與錳相似。當(dāng)Cr含量為5%左右時(shí)，共析點(diǎn)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(diǎn)C的含量。因此，我們可以知道:動(dòng)火作業(yè)模具鋼和高速鋼同樣屬于過(guò)共析鋼。共析C含量的降低會(huì)增加奧氏體組織和更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(wěn)定性有關(guān)。事實(shí)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(duì)應(yīng)的熔化溫度和溶解溫度在降低，其生成自由能的值減小，對(duì)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(kāi)始溶解，在1100℃以上開(kāi)始大量溶解(溶解結(jié)束溫度為1413℃)[17]； 它在℃回火時(shí)析出，不易聚集長(zhǎng)大，可用作鋼中的強(qiáng)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(jiǎn)單六方，不穩(wěn)定，但也具有較高的硬度、熔點(diǎn)和溶解溫度，在該溫度范圍內(nèi)仍可作為鋼的強(qiáng)化相使用。M23C6(如Cr23C6等。)具有復(fù)雜的立方晶格，穩(wěn)定性較差，結(jié)合強(qiáng)度較弱，熔點(diǎn)和溶解溫度較低(1090℃時(shí)溶于A中)，穩(wěn)定性較高(如(CrFeMoW)23C6)只有在少數(shù)耐熱鋼中綜合合金化后才能作為強(qiáng)化相。具有復(fù)雜六方結(jié)構(gòu)的M7C3(如Cr7C3、Fe4Cr3C3或Fe 2c r5 c 3)H13的穩(wěn)定性較差，像Fe3C碳化物一樣容易溶解析出，且具有較大的聚集生長(zhǎng)速率。當(dāng)使用H13鋼時(shí)， 一般不能作為高溫強(qiáng)化相[17]。
我們可以從Fe-Cr-C三元相圖中簡(jiǎn)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(huì)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(shí)出現(xiàn)。另外，根據(jù)Fe-Cr-C三元系在5%Cr時(shí)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(jìn)入(α+A+M7C3)三相區(qū)，在795℃左右進(jìn)入(A+M7C3)兩相區(qū)。在970℃左右，(CrFe)7C3消失，進(jìn)入單相A區(qū)。當(dāng)基體中C含量小于0.33%時(shí)，(M7C3+M23C6和A)三相區(qū)僅在793℃左右存在，在796℃(0.30% C時(shí))進(jìn)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(zhǎng)。Nilson提出，對(duì)于含1.5%C-13%Cr的合金，亞穩(wěn)定(CrFe)23C6沒(méi)有形成[20]。當(dāng)然，單獨(dú)分析鐵鉻碳三元系會(huì)有一定偏差，要考慮添加合金元素的影響。蘇州東锜精密模具材料有限公司是一家專業(yè)從事國(guó)內(nèi)外知名專業(yè)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(yè)，公司綜合實(shí)力雄厚，技術(shù)設(shè)備精良，配套設(shè)施齊全；并擁有一批技術(shù)精湛的工程師和一支經(jīng)驗(yàn)豐富的售后服務(wù)隊(duì)伍，嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾頇C(jī)制。
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