下载文档原格式
1退火工艺H13钢属于过共析钢，采用常规完全退火或等温球化退火。
①H13钢的完全退火工艺为:850~900℃×3~4h，保温结束后随炉冷到500℃以下出炉空冷;②等温球化退火工艺:845~900℃×2~4h/炉冷+700~740℃×3~4h炉冷，≤40℃/h，≤500℃出炉空冷;③对于质量要求较高的H13钢模具，还应进行防止白点退火，工艺周期较长;④形状复杂的模具，在粗加工后应进行一次去应力退火:600~650℃×2h炉冷;⑤模具热处理后，若模具型腔采用磨削、电火花和线切割等方法加工成形，会在模具的表面上形成一层厚约10~30μm的淬火马氏体白亮层，也称之为“异常层”。
由于白亮层中的内应力较大，淬火马氏体本身又较脆，磨削时容易在表面产生微裂纹和磨削裂纹，因而磨削加工后最好能在低于回火温度50℃以下进行去应力退火，以消除磨削应力，并使表面可能形成的淬火马氏体回火韧化。
H13钢经退火处理后，适宜的组织由球状珠光体和少量粒状碳化物组成，要求热处理硬度达到HB192~229，可以获得较好的加工性能。
2淬火工艺H13钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉、真空炉和流动粒子炉加热，模具表面光洁，热处理变形小，零件寿命长。
特别是外热式刚玉流动粒子炉保护加热，吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点，很适合热作模具钢的热处理加热。
H13钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:400~500℃预热，650~840℃预热，1020~1050℃奥氏体化，保温结束后可视使用性能要求采用空淬、油淬、气淬或分级淬火，分级温度可取500~540℃。
在H13钢热处理加热过程中，首先采用400~840℃的两段预热，然后再升至奥氏体化温度。
两段预热的目的是为了避免过快的加热会在模腔内形成的温度梯度所引起的应力导致模具的畸变，还可有效地促进奥氏体均匀化。
H13钢的奥氏体化温度为1020~1050℃，实际淬火温度依据模具的工作条件、结构形状、制造工艺和性能要求来确定，主要是考虑既要保证奥氏体中溶有足够的碳和合金元素，以得到高的硬度和红硬性，又保证奥氏体晶粒尺寸小于ASTM9，以获得足够的韧性。
h13模具钢技术标准
H13模具钢是一种热作模具钢，其技术标准主要依据GB/T 《热作模具钢》。
这种钢材是在碳工钢的基础上加入合金元素形成的钢种，具有优良的综合性能，如在中温（~600°）下的淬透性高、热处理变形率较低等。
H13模具钢的化学成分包括C（~%）、Si（~%）、Mn（~%）、Cr （~%）、Mo（~%）、V（~%）等元素，同时对P和S的含量也有严格
的限制，分别为≤%和≤%。
H13模具钢的硬度分析表明，钢中含碳量决定了淬火钢的基体硬度。
根据钢中含碳量与淬火钢硬度的关系曲线，H13模具钢的淬火硬度通常在55HRC
左右。
H13模具钢的应用范围广泛，可用于模锻锤锻模、铝合金压铸模、热挤压模具、高速精锻模具及锻造压力机模具等。
其厚度可以达到300、400厚。
此外，H13模具钢的热处理工艺也是保证其性能的重要环节。
通常采用790°C±15°C预热，1000°C（盐浴）或1010°C（炉控气氛）±6°C加热保温5~15min空冷，以及550°C±6°C回火退火等工艺。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关标准或咨询专业人士。
h13热处理标准H13是一种热作模具钢，其热处理标准主要包括加热温度、保温时间、冷却方式等多个方面。
以下是H13热处理标准的详细介绍：一、加热温度H13钢的加热温度通常在1020℃-1060℃之间。
加热温度的选择需根据具体的模具尺寸、材料成分和热处理设备进行调整。
在保证模具不出现裂纹的前提下，可以适当提高加热温度以加速奥氏体化过程。
二、保温时间保温时间是指钢件在达到规定加热温度后保持在该温度下的时间。
保温时间的长短取决于钢件的厚度、加热温度和所需获得的奥氏体晶粒度等因素。
一般来说，保温时间在10分钟到1小时之间。
对于较厚的模具，可以适当延长保温时间以确保内部组织充分转变。
三、冷却方式H13钢在加热和保温后需要进行冷却。
常见的冷却方式包括油冷和水冷。
油冷的优点是冷却速度较快，可以避免模具产生裂纹等缺陷，但可能会在模具表面形成氧化皮。
水冷的优点是成本较低，但需要注意模具的淬火开裂风险。
根据具体情况，可以选择适合的冷却方式。
四、回火处理回火处理是H13钢热处理的重要环节之一。
回火处理的目的是调整模具的硬度和韧性，以满足模具的使用要求。
回火处理通常在200℃-650℃之间进行，具体温度取决于模具的工作条件和材料成分。
在回火过程中，需要注意控制冷却速度以防止模具开裂。
五、多次回火为了提高H13钢的冲击韧性和耐热疲劳性能，可以采取多次回火处理。
多次回火是指在一次回火后，将模具再次加热到回火温度并保温一定时间，然后再进行冷却。
一般来说，多次回火的次数在2-4次之间，具体取决于模具的工作条件和材料成分。
六、等温淬火等温淬火是一种特殊的淬火方法，适用于形状复杂、要求变形小的模具。
在等温淬火过程中，钢件在奥氏体化后不立即进行冷却，而是保持一定时间的等温处理，使奥氏体转变为下贝氏体组织。
这种处理方法可以提高模具的冲击韧性和耐热疲劳性能。
七、深冷处理深冷处理是指在低于-70℃的温度下对模具进行处理。
深冷处理可以细化模具的晶粒组织，提高模具的硬度和耐磨性，同时可以消除残余应力，防止模具变形和开裂。
h13是什么材料H13是什么材料。
H13是一种热作模具钢，也被称为4Cr5MoSiV1。
它是一种优质的工具钢，具有良好的热强度和热疲劳性能，适用于制造各种热作模具，如压铸模具、塑料模具和热挤压模具等。
H13钢具有优异的耐热性和热疲劳性能，能够在高温下保持较高的硬度和强度，因此被广泛应用于热作模具的制造领域。
H13钢的化学成分主要包括碳、铬、钼、硅和钒等元素。
其中，碳的含量决定了钢的硬度和强度，铬和钼的添加可以提高钢的耐热性和耐蚀性，硅的加入可以提高钢的强度和硬度，钒的作用是稳定碳化物，提高钢的耐磨性。
这些元素的合理配比和控制可以使H13钢具有良好的热作性能和机械性能。
H13钢具有优异的热处理性能，可以通过淬火和回火等热处理工艺，使钢材达到所需的硬度和强度。
在热作模具的制造过程中，通常会对H13钢进行预热、锻造、粗加工、热处理和精加工等工艺，以确保最终制成的模具具有良好的耐热性和耐磨性。
H13钢在热作模具领域有着广泛的应用，例如在压铸模具中，H13钢可以制成模具芯、模具腔等部件，能够承受高温高压下的冲击和摩擦，保证模具的使用寿命和生产效率；在塑料模具中，H13钢可以制成注塑模具、挤出模具等，能够保证塑料制品的成型质量和精度；在热挤压模具中，H13钢可以制成挤压模头、挤压模腔等部件，能够承受高温高压下的挤压变形，保证挤压制品的成型质量和表面光洁度。
总的来说，H13钢作为一种优质的热作模具钢，具有良好的热强度和热疲劳性能，适用于制造各种热作模具，在压铸、塑料、热挤压等领域有着广泛的应用前景。
通过合理的化学成分配比和热处理工艺，可以使H13钢具有优异的耐热性、耐磨性和机械性能，满足不同热作模具的制造需求。
因此，H13钢在热作模具领域具有重要的地位和应用前景。
H13钢技术参数H13钢是一种热作模具钢，也被称为4Cr5MoSiV1钢。
它具有优异的硬度、热传导性、耐磨性和抗冲击性能，适用于制造各种工具、模具和冲压件。
下面是H13钢的一些技术参数的详细介绍。
1.化学成分：H13钢的化学成分包括：碳（C）0.32~0.45%，硅（Si）0.80~1.20%，锰（Mn）0.20~0.50%，磷（P）≤0.030%，硫（S）≤0.030%，铬（Cr）4.75~5.50%，钼（Mo）1.10~1.75%，钒（V）0.80~1.20%，铁（Fe）余量。
这些元素的含量使得H13钢具有良好的耐热性和抗磨损性。
2.硬度：H13钢的硬度范围为48~52 HRC （哈氏硬度），其硬度取决于热处理的条件。
通常情况下，H13钢经过淬火（quenching）和回火（tempering）热处理后，可以达到所需的硬度。
3.抗热疲劳性：H13钢具有较高的抗热疲劳性，可以在高温、高应力的环境下长时间工作而不发生断裂。
这使得H13钢成为制造高温工作模具和工具的理想选择。
4.热导率：H13钢的热导率很高，约为42.6W/(m·K)。
这使得H13钢能够快速吸热并均匀分散热量，有效地减少模具表面的热应力。
同时，高热导率还有助于提高制造效率和生产质量。
5.加工性能：H13钢具有良好的可加工性，包括可塑性和可切削性。
在加工过程中，H13钢容易进行热处理，可以满足不同工艺要求。
同时，它也适用于高速切削，并能够实现更高的精度和表面质量。
6.耐磨性：H13钢具有出色的耐磨性能，可以长时间保持表面的硬度和耐磨性，从而延长工具和模具的使用寿命。
这使得H13钢广泛用于制造需要耐磨性的工具，例如塑料注射模具和压铸模具。
7.抗冲击性能：H13钢具有出色的抗冲击性能，能够在受到高应力和重击时不发生断裂。
这使得H13钢适用于制造需经受高冲击负荷的工具和模具。
总结起来，H13钢具有优异的硬度、热传导性、耐磨性和抗冲击性能，并且具有良好的加工性能。
h13是什么材料
H13是一种热作模具钢，具有优异的热强度和热稳定性，能够在高温下保持较
高的硬度和耐磨性。
它主要用于制造金属热作模具，如压铸模、塑料注射模、热作模等。
H13钢材的主要化学成分包括碳、硅、锰、铬、钼、钴等元素，其合理的配比和热处理工艺使得H13钢具有优异的综合性能。
H13钢材的主要特点之一是其优异的热强度和热稳定性。
在高温下，H13钢仍
能保持较高的硬度和耐磨性，不易变形和热疲劳，这使得它非常适合用于制造需要长时间工作在高温环境下的模具。
另外，H13钢材还具有良好的淬透性和热疲劳性能，能够在快速冷却和高温循环工况下保持稳定的性能，延长模具的使用寿命。
除了在高温环境下具有优异性能外，H13钢材还具有良好的加工性能。
它可以
通过热处理来达到理想的硬度和组织结构，具有较高的切削加工性，适合用于制造复杂形状的模具零件。
同时，H13钢材还具有良好的可焊性，能够通过焊接修复和加工来延长模具的使用寿命，提高模具的经济效益。
总的来说，H13钢材是一种优秀的热作模具钢，具有优异的热强度和热稳定性，良好的加工性能和可焊性，适合用于制造金属热作模具。
它在压铸模、塑料注射模、热作模等领域有着广泛的应用，能够满足高温、高压、高磨损的工作环境要求，是一种性能稳定、使用寿命长的理想模具材料。
H13钢属于过共析钢,采用常规完全退火或等温球化退火(1)H13钢的完全退火工艺为:850~900e@3~4h,保温结束后随炉冷到500e以下出炉空冷;(2)等温球化退火工艺:845~900度×2~4h/炉冷+700~740度×3~4h/炉冷,[40度/h,[500度出炉空冷;(3)对于质量要求较高的H13钢模具,还应进行防止白点退火,工艺周期较长;(4)形状复杂的模具,在粗加工后应进行一次去应力退火:600~650e@2h/炉冷;(5)模具热处理后,若模具型腔采用磨削!电火花和线切割等方法加工成形会在模具的表面上形成一层厚约10~30Lm的淬火马氏体白亮层,也称之为/异常层0"由于白亮层中的内应力较大,淬火马氏体本身又较脆,磨削时容易在表面产生微裂纹和磨削裂纹,因而磨削加工后最好能在低于回火温度50e以下进行去应力退火,以消除磨削应力,并使表面可能形成的淬火马氏体回火韧化。
大型的H13钢锻件经常规球化退火处理碳化物组织极不均匀,存在严重的沿晶碳化物链可通过多次球化退火或奥氏体化快冷(正火)再球化退火来实现淬火工艺：H13钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉!真空炉和流动粒子炉加热,模具表面光洁,热处理变形小,零件寿命长"特别是外热式刚玉流动粒子炉保护加热,吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点,很适合热作模具钢的热处理加热。
H13钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:40~500度预热(0.5min/mm),650~840e 预热(0.5min/mm) 1020~1050度奥氏体化(0.25~0.45min/mm),保温结束后可视使用性能要求采用空淬，油淬，气淬或分级淬火,分级温度可取500~540度(0.25min/mm)。
对断裂裂韧性，抗热疲劳和抗热磨损要求较高及淬火处理后需要电加工的模具,为了得到最高的红硬性,可采用奥氏体化温度上限对于要求畸变小!晶粒细!冲击韧性高的模具,为了得到最好的韧性和防止开裂,应采用奥氏体化温度下限。
H13模具钢是一种热作模具钢，具有较高的硬度、耐磨性和抗热裂性。
在验收H13模具钢时，需要遵循一定的标准，以确保其质量和性能符合要求。
以下是H13模具钢的验收标准详细介绍：
化学成分：H13模具钢的化学成分应符合国家标准GB/T1299-2000的规定。
其中，碳含量应在0.35%-0.45%之间，硅含量应在0.8%-1.2%之间，铬含量应在4.5%-5.5%之间，钼含量应在1.2%-1.7%之间，钒含量应在1.0%-1.4%之间。
硬度：H13模具钢的硬度应达到HB208-225。
在淬火后，应采用空冷或油冷的方式进行冷却，以获得所需的硬度。
抗拉强度：H13模具钢的抗拉强度应≥1175MPa。
这是确保模具在使用过程中具有足够的强度和耐磨性的重要指标。
冲击韧性：H13模具钢的冲击韧性应≥45J/cm²。
这是评估模具在承受冲击和振动时的耐久性和稳定性。
尺寸精度：H13模具钢的尺寸精度应符合国家标准GB/T1801的规定。
在制造过程中，应采用高精度的加工设备和方法，以确保模具的尺寸精度和稳定性。
表面质量：H13模具钢的表面应光滑、无裂纹、无气泡、无夹杂等缺陷。
在使用前应对其表面质量进行检查，以确保其符合要求。
无损检测：对于重要的H13模具钢部件，应进行无损检测，以确保其内部质量无缺陷。
常用的无损检测方法包括超声波检测、X射线检测等。
总之，在验收H13模具钢时，应按照以上标准进行严格检查和测试，以确保其质量和性能符合要求。
同时，在使用过程中也应注意维护和保养，以延长其使用寿命和提高生产效率。
h13模具钢的加工参数H13模具钢的加工参数H13模具钢是一种常用的工具钢，具有优良的耐热性、耐磨性和抗冲击性能，广泛应用于模具制造。
在加工H13模具钢时，正确的加工参数的选择对于保证加工质量、提高生产效率至关重要。
本文将针对H13模具钢的加工参数进行详细介绍。
1. 切削速度：切削速度是指工具刀具在单位时间内切削的长度。
对于H13模具钢，由于其硬度较高，一般采用较低的切削速度以确保刀具寿命和加工质量。
根据具体的刀具和工件情况，建议选择切削速度在40-80m/min之间。
2. 进给速度：进给速度是指工件在单位时间内沿切削方向移动的距离。
对于H13模具钢的加工，进给速度的选择应综合考虑切削力、切削温度和表面质量等因素。
一般情况下，进给速度在0.1-0.4mm/r之间可以获得较好的加工效果。
3. 切削深度：切削深度是指刀具在一次切削中所切下的最大深度。
在加工H13模具钢时，切削深度的选择应根据具体工件和刀具情况进行合理安排。
切削深度过大容易导致刀具断裂或加工表面质量下降，一般建议选择切削深度在0.5-2mm之间。
4. 刀具半径：刀具半径指刀具刃部与刀具轴线之间的距离。
对于H13模具钢的加工，刀具半径的选择应根据工件的形状和加工要求进行合理安排。
刀具半径过大会导致切削力过大，刀具半径过小则容易导致加工表面质量下降。
通常情况下，刀具半径的选择应在0.2-1mm之间。
5. 冷却液选择：在加工H13模具钢时，冷却液的选择对于提高加工效率和延长刀具寿命具有重要影响。
由于H13模具钢的高硬度和耐热性，建议选择优质的切削液进行冷却，以确保切削过程中刀具和工件的温度控制在合理范围内。
6. 切削方式：切削方式是指刀具相对于工件的运动方式。
对于H13模具钢的加工，常用的切削方式有立铣、平铣、攻丝等。
选择合适的切削方式可以提高加工效率和加工质量。
H13模具钢的加工参数对于保证加工质量和提高生产效率至关重要。
正确选择切削速度、进给速度、切削深度、刀具半径和冷却液等参数，合理选择切削方式，可以有效提高H13模具钢的加工效率和加工质量。
H13模具钢抗剪应力H13模具钢是一种热作模具钢，被广泛应用于制造热挤压、压铸和锻造模具。
其抗剪应力（也称为剪切应力）是指材料在受到剪切力作用时所承受的应力。
在模具钢的场景下，了解抗剪应力很重要，因为它与模具的耐用性和使用寿命紧密相关。
以下是有关H13模具钢抗剪应力的详细介绍：1.基础理解：剪切应力是外力在切向上施加的压力。
当物体受到剪切力时，其内部会产生剪切应力。
对于模具而言，这种应力可能导致模具的破裂或过早疲劳。
2.H13的特性：H13模具钢之所以被选择用于热作模具，是因为它具有良好的韧性、强度和耐热性。
这使其在高温下仍能保持足够的硬度和强度，从而承受剪切应力。
3.抗剪应力的数值：具体的抗剪应力数值取决于多个因素，如温度、受力状态、材料的纯净度以及热处理工艺等。
H13的抗剪应力通常在2000-3000MPa范围内，具体数值需要结合具体工况来确定。
4.与其他材料的比较：不同的模具材料有不同的抗剪应力值。
一般来说，工具钢、硬质合金、高速钢的抗剪应力值较高，而铝、铜等金属材料的抗剪应力值较低。
5.影响因素：H13的抗剪应力受到多种因素的影响，如碳化物的分布、马氏体的二次硬化效果以及材料中合金元素的含量等。
合理的热处理工艺可以进一步优化其性能。
6.应用场景：由于H13具有较高的抗剪应力值，它通常用于制造需要承受高剪切应力的模具，如铝压铸模具或高温锻造模具。
7.注意事项：在操作过程中，要避免模具钢在高温下长时间工作，以免产生过大的剪切应力导致开裂或过早疲劳。
合理的冷却和加热周期、保持适当的间隙以及选用优质的材料也是提高H13抗剪应力的有效方法。
总之，H13模具钢具有较高的抗剪应力值，使其成为制造各种热作模具的理想选择。
在使用过程中，了解并控制这些影响因素有助于进一步优化其性能，从而提高模具的使用寿命和可靠性。
H13模具钢材料科学与工程学院成型08-3班季洪波 14085642【摘要】简单介绍了热作模具，以及热作模具的典型材料H13钢及其成分、性质、热处理工艺和相对其它热作模具钢的优势。
指出了H13钢成份低Si高Mo的发展趋势。
并叙述了目前H13钢的表面改性方法。
关键词: H13钢；热作模具；4Cr5MoSiV1；化学成分1、引言近年来，随着模具工业的迅速发展，模具钢的发展也极为迅速。
由于工业生产技术的发展和不断出现的新材料，模具的工作条件日益苛刻，对模具钢的性能、品质、品种等方面不断地提出了新的要求，为此，世界各国近年来都积极开发了具有各种特性，适应不同性能要求的新型模具钢。
在新型模具中又以热作模具为新发展趋势。
2、热作模具简单介绍热作模具可分为热锻模、热挤压模、压铸模和热冲裁模等，这类模具在工作中既受复杂力的作用、又受到温度变化的影响，其工作条件差、失效形式复杂、性能要求高。
随着高效、高速、高强度、大吨位的机械化和自动化加工成形设备的发展以及热锻模、热挤压模、热镦模、压铸模等复杂工艺的广泛应用，对模具的强度、冲击韧度、红硬性和耐磨性提出了更高的要求，因此，热作模具钢的选用成为模具设计与制造的重要技术问题之一。
2.1、热作模具的服役条件了解热作模具的服役条件是正确选用模具材料及热处理工艺的前提。
热作模具在高温、高压条件下工作，受到强大冲击力及金属流动充满型腔的摩擦力的作用，模腔温度达300～600 ℃，要用液体或气体冷却模具，反复的加热和冷却会使模具表面产生龟裂，同时，模具还受到压应力、拉应力、弯曲应力作用，因此，要求模具能在较高温度下保持强度和韧性，具有良好的热疲劳性、抗氧化性、一定硬度和耐磨性，并具有良好的综合力学性能。
2.2、热作模具材料失效原因分析模具的失效是指模具丧失了正常工作能力，其生产出的产品已成为废品。
热作模具使用的环境和条件有其特殊性，对模具材料的性能要求也各不同。
这类模具的失效形式可以归纳为4 种。
2.2.1塑性变形在模具失效的因素中，材料与热处理是影响使用寿命的主要因素(见表1)，其比例约占70%。
选择材料不当或热处理工艺不合理会造成模具工作部位强度偏低，从而产生塑性变形。
模具材料在很高温度范围内长期工作，致使模具表面受到不同程度的过度回火而被软化，引起强度降低。
当模具型腔表面软化到某一硬度值时，就容易产生塑性变形。
2.2.2热疲劳热疲劳是热作模具(特别是压铸模)的主要失效形式之一。
工作时，由于模具型腔表面存在较大的温度梯度层和急冷急热作用，使模具表面产生较大的热应力，当温度反复变化时这种热应力也反复变化，加之模具工作时承受机械载荷，当超过疲劳极限的时候，则在模具表面产生网状或放射状的疲劳裂纹。
2.2.3热磨损热作模具型腔内的磨损和冷作模具材料的磨损形成因素不同，热作模具的磨损主要以表面疲劳磨损为主。
对模具磨损有较大影响的因素是模具材料的成分，模具的温度和硬度。
通常对于同样的材料，模具的硬度越低或模具的温度越高，磨损量越大。
模具与被加工的红热金属坯料之间的摩擦得不到润滑，被红热的金属坯料氧化，型腔表面层被回火软化，同时氧化又加剧了磨损。
2.2.4断裂断裂和开裂失效在热锻模中约占总失效的20%～25%，压铸模中占5%～10%左右。
由于断裂往往具有突发性，导致使用寿命低，危害大，所以受到广泛重视和研究。
造成模具断裂和开裂的原因很多，除了模具安装和操作不当外，与载荷过大、模具设计、材质以及热处理均有密切的关系。
2.3、热作模具钢选用的要求在选用热作模具钢品种和热处理工艺时，应首先全面了解模具的实际工作条件及其对模具钢的性能要求，然后才具体选择模具钢品种，以及适合于这种钢的热处理工艺方法。
在选用热作模具钢时，主要考虑下列性能指标：1) 室温硬度、高温硬度；2) 室温抗拉强度、高温抗拉强度；3) 室温冲击韧度、高温冲击韧度；4) 较高的热稳定性和耐热疲劳性，以防止模具在高温和冷热交变的工作条件下出现崩裂、塌陷或热疲劳裂纹；5) 较高的淬透性，以保证整个锻模截面得到必要而均匀的力学性能；6) 良好的导热性能，以便使模具的热量尽快传出，避免模腔表面温度过高而导致力学性能降低；7) 良好的冷、热加工和热处理工艺性能。
3、 H13模具钢H13是典型的热作模具钢，执行标准GB/T1299—2000。
统一数字代号A20502；牌号4Cr5MoSiV1；合金工具钢简称合工钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。
其中合工钢包括：量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。
H13模具钢用于制造冲击载荷大的锻模，热挤压模，精锻模；铝、铜及其合金压铸模。
3.1、H13模具钢成分及性质3.1.1合金元素的作用如下铬：铬在钢中可形成铬的碳化物，能提高钢的高温强度和耐磨性，使C曲线右移，提高钢的淬透性和回火稳定性。
铬和其他碳化物形成元素一起提供给钢具有较高的淬透性和好的抗软化能力，所以H13钢在空冷条件下能够淬硬。
在6barN2气体真空处理条件下可淬透直径为160mm。
但铬的加入会增加碳化物的不均匀程度，致使钢中会出现亚稳定的共晶碳化物，这种碳化物现在国内一般可用高碳铬轴承钢相关标准予以评定。
铬含量的提高有利于增加材料的热强度，但对韧度不利。
钼：钼也是碳化物形成元素和铬一样，可提高钢的高温硬度和淬透性。
此外，钼可以阻碍奥氏体晶粒的长大，从而使晶粒得到细化，减小回火脆性。
钒：钒比铬和钼更容易形成碳化物，极少溶入铁的固溶体中。
钒的碳化物使钢具有良好的热硬性，并可细化晶粒，提高钢的耐磨性。
硅：硅是对铁素体进行置换固溶强化非常有效的元素，仅次于磷，但同时在一定程度上降低钢的韧度和塑性。
一般都将硅限制在钢脱氧需要的范围内。
如果将Si 作为合金元素加入钢中，其量一般不小于0.4%。
硅也为提高回火抗力的有效元素。
Si 降低碳在铁素体中的扩散速度，使回火时析出的碳化物不易聚集，增加回火稳定性。
另外，硅易使钢呈现带状组织，使钢的横向性能比纵向性能差，也使钢的脆性转折温度升高。
Si 还具有促进钢的脱碳敏感性，但Si有利于高温抗氧化性的提高。
锰: 锰可以改变钢在凝固时所形成的氧化物的性质和形状。
同时它与S有较大的亲合力，可以避免在晶界上形成低熔点的硫化物FeS，而以具有一定塑性的MnS 存在，从而消除硫的有害影响，改善钢的热加工性能。
Mn 具有固溶强化作用，从而提高铁素体和奥氏体的强度和硬度，虽然其固溶强化效果不及碳、磷和硅，但其对钢的延展性几乎没有影响。
在铁素体-珠光体型钢中Mn是唯一可使屈服强度增加又使冷脆转变温度变化最小的合金元素。
3.1.2 H13 钢的物理性能见表2～表5所示, 其密度为7.8g/cm3看，弹性模量E 为210000MPa。
3.1.3铸造H13 模具钢性能特点由于铸造模具钢H13是一种多元素复合的中碳合金钢，含较多的合金元素Mo、V、Cr，使液态合金凝固温度下降，造成结晶温度范围增大，铸造性能较差，表2、表3 分别为H13 铸钢的流动性和收缩性。
试验表明，H13 钢的浇注温度控制在1 530～1 630℃为宜，其线收缩率与普通碳钢近似。
采取电渣重熔工艺可减小凝固温度间隔，改善H13铸钢内在质量，可提高铸造模具的冲击韧性。
3.2、H13模具钢的热处理将材料锻造后加工成金相、冲击、拉伸和断裂韧度试样。
淬火加热在盐浴炉中进行，现拟定两种热处理方案。
方案一为常规处理方法：退火800～850℃，1040℃淬火+600℃回火，回火两次，工艺曲线如图1所示。
方案二为细化处理：预热850～870℃，1150℃淬火/720℃℃+1050℃淬火+600℃回火，回火两次，工艺曲线如图2所示。
4、 H13 与3CrW8V 钢性能比较从热挤压模的工作条件出发，Cr是提高钢淬透性的重要元素，同时能提高钢的回火稳定性。
Cr 对热疲劳抗力的影响与钢中的W 含量有关，W 含量低于2% 的钢中，若Cr含量> 5%时，能明显提高热疲劳抗力，因此H13 钢与3Cr2W8V 相比，虽无W，但具有较高的热疲劳抗力Mo和V的含量对热硬性和热强性有较大的影响。
Mo和V与C元素分别形成针状的M2C型碳化物和粒状MC型碳化物，回火时弥散析出，在高温时很难聚集长大，提高了回火稳定性。
以Mo代W，在获得相同热强性的条件下，具有较高的热疲劳抗力。
但含量过高会使碳化物不均匀而降低塑性。
为保证650 以下工作温度的高硬度，V 含量需控制在1%左右。
Mn、Si能固溶于基体中，提高基体的强度，并可提高淬透性及回火抗力，其含量可控制在0.5%～1.5%。
由于热挤压模具在忽冷忽热条件下工作，且受力复杂，3Cr2W8V制造的热挤压模具易产生热疲劳裂纹而早期失效，使用寿命偏低，直接影响到产品质量和成本，而H13在提高模具使用寿命的同时显著降低生产成本。
5、 H13 钢的发展趋势5.1、H13 钢在成分上的发展趋势在改善H13钢的成分方面，目前国际上的趋势是向低Si高Mo方向发展。
对于Si 量降低的作用有:⑴V形或∧形偏析减轻；⑵宏观组织均匀化；⑶微观凝固组织的树枝晶细化；⑷减少凝固时凝固界面上的成分过冷；⑸共晶碳化物的减少；⑹奥氏体结晶细化；⑺塑性和韧度提高；⑻高温疲劳裂纹扩展速度减小；⑼蠕变裂纹扩展速度减低；⑽淬火冷却抑制贝氏体转变；⑾抗热裂性提高，Si量降低带来的不足是切削性能降低。
对于高Mo的优点有:⑴提高淬透性，抑制晶界碳化物的析出和贝氏体转变；⑵提高回火抗力；⑶提高高温强度和高温蠕变强度；⑷提高抗热裂能力；⑸提高韧度；⑹共晶碳化物细化和碳化物分布均匀。
关于抑制贝氏体转变：对610mm×203mm×500mm的H13模块经3bar氮气气淬后心部和表面的贝氏体量达70%和40%，而对低Si高Mo的SKD61钢相应仅有2%和1%。
这对模具使用寿命提高十分有利。
5.2、H13 钢在表面改性方面的发展趋势关于H13钢的表面改性问题, 主要归结为3大类：一是通过对H13表面进行渗层处理达到优化性能，统称为表面低温化学热处理；二是通过高能束表面处理来达到改善H13钢性能；三是其它表面处理方法。
6、结束语(1)H13钢是世界上普遍使用的强韧兼具的热作模具钢, 具有高的淬透性和抗热裂能力。
广泛应用于热锻模、热挤压模和有色金属压铸模。
(2)H13钢成份的低Si 高Mo 成为其发展趋势。
(3)H13钢的表面改性主要有表面低温化学热处理、高能束表面处理和表面涂敷硬膜的方法, 都有较好的使用效果。
7、参考文献[1] 潘晓华, 朱祖昌. H13 热作模具钢压铸模的表面改性[J].模具工程, 2005,(7)[2] 潘晓华, 朱祖昌. H13 热作模具钢的化学成分及其改进和发展的研究[J].模具制造, 2006, (4)[3] 曹光明. H13 热作模具钢的表面热处理[J]. 特殊钢, 2005[4] 王鹏，张杰江，胡亚民.H13 钢的应用现状[J]. 模具制造》2007年第12 期[5] 肖海燕. 模具设计之材料选用[J. 机械设计,2006 (1) :83285.[6] 陈志刚. 模具失效与维护[M]. 北京:机械工业出版社,2008.[7] 窦涛,张培训。
