H13模具钢金相组织分析

简论H13模具钢的质量控制与分析摘要：本文主要简述了化学成分对H13钢性能的影响，分析H13模具钢生产关键技术、H13钢的金相组织与性能，为准确了解钢材质量，随机在商品材上进行取样分析，并同时取了瑞典8407、德国1.2344和国内某厂的H13进行对比分析。

关键词：H13模具钢；性能；关键技术；质量检验H13 钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种，其特性非常适合用于铝型材挤压生产。

然而，随着铝型材挤压行业的发展，铝型材向更大、更复杂的方向发展，这就对挤压模具提出了更高的性能要求。

一、化学成分对H13钢性能的影响（1）C含量与钢的强度成正比关系，钢中增加C 含量将提高钢的强度，对热作模具钢而言，会使高温强度、热态硬度和耐磨损性提高，但会导致其韧度的降低。

（2）Cr对钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响；含量较高时，其回火抗力也高，同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能。

（3）Ti、V、Mo元素。

锻造或淬火阶段，Ti、V、Mo等碳化物形成元素会形成难溶于奥氏体的合金碳化物，进而阻碍奥氏体晶粒长大，起到细化奥氏体晶粒功效。

另外，回火工序阶段，因H13钢含有较多碳化物形成元素（Ti、V、Mo），当回火温度高于500℃时，渗碳体溶解，形成细小、弥散分布的合金碳化物。

合金碳化物的弥散析出可使H13 出现二次硬化现象。

二、H13模具钢生产关键技术（一）严格控制成分国标、美标、德标、日标对H13钢的化学成分范围要求均较宽，不便于用户控制热处理，对杂质元素的要求也较松。

为稳定其内部质量，我们严格H13的内控成分范围，C、Si、Mn、Cr、Mo、V等均窄范围控制。

资料表明[2]，钢中杂质元素的降低有利于提高钢的各项性能，而且北美压铸协会标准NADCA207-90规定：优级（premium）H13钢含硫量小于w（S）≤ 0.005%，而超级（superior）H13 钢w（S）≤0.003%、w（P）≤0.015%。

热处理对H13模具钢的性能影响分析【摘要】本文分析了预备热处理工艺、回火温度及深冷处理对H13模具钢的性能和模具寿命的影响，研究证明，对成分偏析且锻造不足的H13钢，适当提高回火温度可在一定程度上减少带状组织，对该种钢材热处理前进行扩散退火+球化退火预先热处理，能更有效改善其金相组织，较大幅度提高材料的冲击韧度；深冷处理后，残余奥氏体转变为马氏体，同时碳化物分布更加细小、均匀，可进一步提高H13钢的力学性能。

【关键词】热处理；H13；模具寿命1 引言H13钢是一种典型的热作模具钢，具有良好的热强性、红硬性、较高的韧性和抗热疲劳性能及抗热裂能力，是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢，适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模具等。

由于H13钢良好的性价比及工艺性能，目前该钢种已成为国内外应用最广泛的热作模具钢种之一。

为了充分发挥H13 钢的优异性能，钢坯在热处理前都必须严格按工艺要求进行锻造，要求总锻造比≥3，内镦粗比>2，通过多次镦粗和拔长，以达到提高锻件致密度，改变锻件流线方向，改善碳化物的均匀分布状况的目的。

由于冶金品质和锻造工艺没有达标，部分国产H13钢会出现成分偏析、带状组织严重等现象。

用此类材料制造的模具，经常规工艺处理后，常常出现早期失效。

因此，有必要改善热处理工艺。

在此次研究中，通过改进预备热处理及淬火、回火工艺，探讨热处理工艺改进对H13 钢显微结构和力学性能的影响。

2 实验与数据采集实验选用某厂生产的H13钢试样，经测定，其化学成分（质量分数，%）为：0.40C，0.87Si，0.28Mn，0.021S，0.018P，5.0Cr，1.25Mo，0.92V，成分符合GB1299-1985 标准，未经热处理时硬度检查为15HRC，冲击韧度为18.5J/cm2。

金相检验结果显示（见图1），组织中存在严重的成分偏析及带状组织。

将材料制成标准U型缺口试样，放入充有氩气保护气氛的密封石英玻璃管中，在箱式炉中进行加热。

两种热作模具H13 钢组织和性能研究摘要：随着现代工业的迅速发展，热作模具在钢铁、汽车、冶金等行业中扮演了越来越重要的角色。

本文重点针对两种热作模具材料H13 钢的组织和性能进行了研究分析。

通过对比两种不同加工方式制备的H13 钢的组织结构和性能进行比较，揭示了不同加工方式对H13 钢微观组织和力学性能的影响，在提高模具的整体性能方面具有一定的借鉴意义。

关键词：热作模具；H13 钢；组织结构；力学性能前言：随着现代工业的发展，热作模具在钢铁、汽车、冶金等行业中的应用越来越广泛。

其中，H13 钢作为一种常见的模具材料，具有优良的高温强度、热疲劳抗力和磨损抗性等特点，被广泛应用于热作模具制造领域。

由于模具在使用过程中经常受到高温、高压等复杂环境的影响，因此模具的组织结构和力学性能对其使用寿命和加工效率有着重要的影响。

本文选取两种常见的加工方式（热处理和过冷处理）对H13 钢进行了研究，比较了不同加工方式对H13 钢的组织结构和力学性能的影响，为热作模具材料的选用和加工提供了一定的参考和借鉴意义。

一、H13 钢的组织结构和性能分析H13 钢是常见的热作模具材料之一，其主要成分为碳、铬、钼、钨、钴等元素。

在制备过程中，通过适当的合金设计和工艺流程控制，可以得到良好的力学性能和高温疲劳抗力。

1、H13 钢的组织结构H13 钢的组织结构主要由马氏体、余铁素和碳化物等组成。

其中，马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织形态，是H13 钢的主要强化相；余铁素则具有较好的延展性和韧性，能够有效缓解马氏体的脆性；碳化物则是钢中主要的强化相之一，能够显著提高钢的硬度和热稳定性。

2、H13 钢的力学性能H13 钢具有良好的高温强度、热疲劳抗力和耐磨性等特点，使其成为热作模具材料的理想选择。

具体的力学性能如下：（1）抗拉强度：H13 钢的抗拉强度为1460MPa，表明其具有很高的强度和韧性，能够承受大的拉伸应力。

（2）屈服强度：H13 钢的屈服强度为1260MPa，是其材料强度的重要参数，直接影响到其在高温环境下的使用寿命和稳定性。

参照成分(如表2.1所示)利用Thereto-calc软件计算H13钢中可能析出的平衡相，图2.9为H13钢的平衡相图，由相图可以看出H13钢不同温度下的物相类型，从图可以看出，当温度高于1350℃时有液相存在，但同时存在固体相，即包析相。

当温度在1180~1320℃范围时，H13钢中全为奥氏体相;当温度在10001178℃的围内，随着温度的降低，钢中的奥氏体含量逐渐减少;在900-1180℃的温度范围，主要为奥氏体相和MC型碳化物，随着温度的降低，MC碳化物的量逐渐增多。

当温度低于900℃时，开始出现M23C6型碳化物，随着温度的降低，其含量逐渐增多。

在800 ~ 840℃范围内还会有M7C3碳化物生成，但温度低于8000C时不再析出生成此类型的碳化物。

M6C 的析出温度最低，在650℃才开始析出。

由此，H13钢中所包含的碳化物以_MC,M6C " M7C3 " M23C6为主，MC的溶解温度最高，在1200℃左右才能完全溶解，M,C3的溶解温度在850℃左右，M23C6的溶解温度大约在840℃左右，而M6C溶解温度最低，在650℃既可完全溶解。

在MC碳化物中的主要合金元素为V，相组成通常表示为VC，而其他类型的碳化物中通常都包含有几种合金元素。

第四章H13钢退火态中的碳化物由于某些合金元素与碳具有较强的亲和力，因此，碳化物就成为了钢和合金中最常见的相。

合金元素与碳的亲和能力强弱不同，按照由强到弱的顺序可排列为:钛>锆>钒铌>钼>铬>锰，(铁)>钴。

各种碳化物现在钢中的实际稳定性也不同:MC>M6C> M23C6> M7C3>M3C 。

H 13钢的合金成分固定，在一定的退火温度范围内其碳化物的类型也应是一定的，本章将H1钢退火态中常出现的一些碳化物。

H13钢在退火时碳化物能否很好的球化，关键在与对不同碳化物的形态的控制上，影响球化效果的关键因素是退火组织中碳化物的尺寸分布及形态，在退火态中常见的碳化物有:MC. M6C. M7C3，M23C6，不同类型的碳化物所含主要元素不同，且晶体结构不同，在不同的温度下各类型的碳化物的溶解、形核、粗化的机制不同，影响着材料的使用性能。

收稿日期:2005208230; 修订日期:2005212202作者简介:黄曼平(19542　),安徽合肥人,副教授.研究方向:工模具材料.Em ail :hsyhmp @Vol.26No.12Dec.2005铸造技术FOUNDR Y TECHNOLO GY精密铸造导卫H13钢显微组织分析黄曼平1,尤显卿2,金　星2(1.安徽建筑工业学院,安徽合肥230022;2.合肥工业大学,安徽合肥230009)摘要:研究精密铸造导卫H13钢在不同热处理工艺下的组织结构性能,制定了该钢最佳热处理工艺,使其性能获得提高,并应用于轧制线材轧机导卫上。

结果表明,精密铸造H13钢在加热温度为870～890℃,以20～30℃/h 的冷却速度退火时,硬度最低;最佳淬火温度为1050℃,淬火后应进行2～3次回火,可以获得高的热稳定性、强韧性和热疲劳性能。

关键词:精密铸造;H13钢;退火工艺中图分类号:T G249.5 文献标识码:A 文章编号:100028365(2005)1221137204A nal ys is o n t h e Mic r os t r uc t ur e of t h e Pr e cis i o n Ca s ti n g Mill Gui d e S t e el H 13H UANG Man 2ping 1,Y OU X ian 2qing 2,J I N X ing 2(1.Anhui Institute of Architecture &Industry ,Anhui 230022,China ;2.Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China )A bs t ra c t :The micro structure and prop erties of the precision ca sting mill guide steel H13under different heattreatment techniques ,were studied and some sp ecial treatment technology of H13steel was analyzed.The best heat treatment craft of this steel was made out.The properties of this steel have increased and applied on the mill guide for rolling line material.The results of the tests show that the precision casting H13steel has the lowest hardne ss when annealing heat temperature is 870～890℃and cooling speed is 20～30℃/h ,and the be st quench temperature is 1050℃,and 2～3times temp er should be carried on ,after quenching to obtain high hot stability ,strong toughness and thermal fatigue performance.Ke y w o r ds :Precision casting ;H13steel ;Annealed technique 中国在广泛使用第一代热作模具钢5CrMnMo 、5CrNiMo 和3Cr2W8V 的基础上,近年来引进了美国先进的第二代热作模具钢A ISIH11,H12,H13系列。

热作模具钢H13的显微组织金相分析摘要：按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢验收标准NADCA# 207-90和H11、H13及改良型钢的显微成分偏析验收参考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析，并对其真空淬火显微组织进行研究。

关键词：热作模具钢；热处理；显微组织1前言H13钢在淬硬条件下具有较高韧度，并具有优良的抗热裂能力，是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢。

它适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模的热冲孔模具等。

H13钢在我国为4Cr5MoSiV1钢。

德国的DIN1.2344，瑞典的SS142242，法国的AFNORZ40COV5和日本的JISSKD61与之相类似。

众所周知，影响模具寿命的最重要因素是热作模具钢的质量。

现在，描述热作模具钢的质量主要通过显微组织分析。

评定显微组织的标准广泛采用北美压铸协会模具材料委员会编的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA#207-90。

新近研究的显微带状组织验收参考图谱更能说明钢材力学性能和模具寿命的关系。

因而，它们是对材料进行金相评级的重要依据。

本文从这两方面着手对一种国产H13钢进行显微组织分析，并对这种材料的真空淬火显微组织作研究。

2按NADCA的分析按照NADCA#207-90标准，一般试样都在退火态下进行推测。

2.1 材料化学成分：国产H13钢的化学成分分析结果列于表1。

表中还列入ASTMA681(最新修订版)中H13钢和NADCA#207-90中高级H13钢的化学成分，表中列入的4Cr5MoSiV1钢为GB/T1299-2000《合金工具钢》中规定的相当于H13钢的成分。

降低钢中含硫量对提高H13钢的纯净度，从而改善其性能具有重要意义。

文献[3]介绍，硫的质量分数<0.014%时可以大大提高钢件的断裂韧度KIC值。

国外电渣重熔优质H13钢的含硫质量分数控制在0.005%～0.008%范围。

在此，国产电渣重熔钢H13R尚有待提高。

.模具材料及恭处理技术.汽车零件模具H13钢失效分析及预防措施姚宏康 '曹立军 '冯明明丨.唐山志威科技有限公司（河北遵化064200)2.河北省工模具钢技术创新中心（河北遵化064200)【摘要】利用直读光谱分析仪、洛氏硬度计、光学显微镜及扫描电镜等检测手段，对H13汽 车零件模具表面早期失效进行了系统分析，确定模具失效的原因为电火花加工过程中操作不当产生产的电火花蚀坑，并具有电火花白层、显微裂纹等电火花加工缺陷。

针对电火 花加工过程存在的影响模具使用的问题，给出了预防措施。

关键词：汽车零件；模具；电火花蚀坑；电火花白层；显微裂纹;预防措施中图分类号:TG162 文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671 -3508.2020.09.024Failure Analysis and Preventive Measuresof H13 Automobile Parts Mold【Abstract】Tested and observed by OES,rockwell apparatus,O M and SEM,this article systematically analyzes the reason of early failure of the H13 automobile parts mold is the surface defect EDM crater with EDM white layer and microscopic crack caused by improper operation in EDM and gives the preventive measures.Key words：automobile parts;mold;EDM crater;EDM white layer;microscopic crack;preventive measuresi引言H13是一种Cr-Mo-V空冷硬化型热作模具钢，具目前塑料模具一般常用的抛光程序为：油石320# —400# -^O O# —800#;—砂纸 280# —>400# — 600# —800# —1000# —1200# —1500# —2000# —2500#;—毛毯辊+钻石镐一>10|xm—。

H13模具钢性能及应用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。

化学成分/wt%用途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。

规格H13模具钢板宽度（210-610）*厚度（6-80）热轧H13模具钢管外径（6-219）*壁厚（0.5-25）H13模具钢锭电渣锭0.35T 0.5T 0.75T 1.0T 1.5T 1.8T 2.0T 2.2T 2.8T （3.0-8.0）T热处理（交货状态：布氏硬度HBW10/3000（小于等于235））淬火：790度±15度预热1000度（盐浴）或1010度（炉控气氛）±6度加热保温5～15min空冷550度±6度回火退火、热加工；特性电渣重容钢，该钢具有高的淬透性和抗热裂能力，该钢含有较高含量的碳和钒，耐磨性好，韧性相对有所减弱，具有良好的耐热性，在较高温度时具有较好的强度和硬度，高的耐磨性的韧性，优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性。

硬度分析钢中含碳量决定淬火钢的基体硬度，按钢中含碳量与淬火钢硬度的关系曲线可以知道,H13模具钢淬火硬度在55HRC左右。

对工具钢而言，钢中的碳一部分进入钢的基体中引起固溶强化。

另外一部分碳将和合金元素中的碳化物形成元素结合成合金碳化物。

对热作模具钢,这种合金碳化物除少量残留的以外，还要求它在回火过程中在淬火马氏体基体上弥散析出产生两次硬化现象。

从而由均匀分布的残留合金碳化合物和回火马氏体的组织来决定热作模具钢的性能。

由此可见，钢中的含C量不能太低。

H13热处理工艺1.预先热处理市场上供应的H13钢钢材和模坯，在钢厂都已作好退火热处理，保证了具有良好的金相组织，适当的硬度，良好的加工性，无需再进行退火。

但制造厂进行改锻后破坏了原来的组织和性能，增加了锻造应力，必须进行重新退火。

四种球化工艺对Ｈ１３钢微观组织及布氏硬度的影响张世忠１　王大伟２（１ 包头职业技术学院材料工程系，内蒙古包头０１４０３５；２ 上海朋泰机械科技有限公司，上海２０１４９９）摘　要：文章采用显微镜（ＯＬＹＭＰＵＳ）和扫描电镜（ＳＥＭ，ＨｉｔａｃｈｉＳ－３０００）对不同球化退火工艺下的组织以及不同组织中碳化物形态、尺寸、分布进行了观察，采取Ｉｍａｇｅ－Ｐｒｏ－Ｐｌｕｓ６．０软件对碳化物的平均粒径做了定量分析，并研究了不同的碳化物粒径对其布氏硬度的影响规律。

结果表明，球化退火组织为珠光体＋碳化物；碳化物颗粒粒径分布在５０～９００ｎｍ之间，７７０℃等温时间越长，碳化物颗粒平均粒径越大，且分布较均匀；碳化物颗粒越大，分布越均匀，其布氏硬度越低。

关键词：球化退火；组织；碳化物；布氏硬度ＥｆｆｅｃｔｏｆＦｏｕｒＳｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｅｓｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＢｒｉｎｅｌｌＨａｒｄｎｅｓｓｏｆＨ１３ＳｔｅｅｌＺｈａｎｇＳｈｉｚｈｏｎｇ１　ＷａｎｇＤａｗｅｉ２（１．ＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＢａｏｔｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｂａｏｔｏｕ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ０１４０３５；２．ＳｈａｎｇｈａｉＰｅｎｇｔａｉＭａｃｈｉｎｅｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１４９９）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＯＬＹＭＰＵＳ）ａｎｄＳＥＭ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｓｉｚｅａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｉｄｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇａｎｎｅａｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｃａｒ ｂｉｄｅｗａｓｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄｂｙｔｈｅＩｍａｇｅ－Ｐｒｏ－Ｐｌｕｓ６．０，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｃａｒｂｉｄｅｏｎｉｔｓＢｒｉｎｅｌｌｈａｒｄｎｅｓｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｅｄａｎｎｅａｌｉｎｇｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｐｅａｒｌｉｔｅａｎｄｃａｒｂｉｄｅ；ｔｈｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｉｄｅｐａｒｔｉｃｌｅｉｓｂｅｔｗｅｅｎ５０～９００ｎｍ，ｔｈｅｌｏｎｇｅｒｔｈｅ７７０℃ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｔｉｍｅｉｓ，ｔｈｅｌａｒｇｅｒｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃａｒｂｉｄｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｉｓ，ａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍ；ｔｈｅｌａｒｇｅｒｔｈｅｃａｒｂｉｄｅｐａｒｔｉｃｌｅｉｓ，ｔｈｅｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍｔｈｅｄｉｓｔｒｉ ｂｕｔｉｏｎｉｓ，ａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｒｔｈｅＢｒｉｎｅｌｌｈａｒｄｎｅｓｓｉｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｉｎｇａｎｎｅａｌｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｃａｒｂｉｄｅ；Ｂｒｉｎｅｌｌｈａｒｄｎｅｓｓ Ｈ１３钢是在各模具企业中使用率很高，广泛应用于铝合金、锌合金、钛合金等轻合金的压铸成型［１－３］。

热处理工艺对H13模具钢组织和性能的影响热处理工艺对H13模具钢组织和性能的影响HI3模具钢已被广泛用作压铸模、热冲模、热锻和热挤压等热作模具材料，模具的使用环境极其复杂，工作过程中不仅需与高温坯料甚至液态金属直接接触，被反复地加热和冷却，同时还要承受高压冲击的作用。

热作模具的失效形式主要有三种：一是由于高温金属液流动而造成的模腔磨损冲蚀；二是在机械应力和热应力交互作用下而引起的模腔尺寸超差；三是由于冲击载荷和反复的加热-冷却而导致的疲劳裂纹。

因此其对材料的性能要求非常严格，不仅需具备良好的高温强度和冲击韧性，还需具有优良的抗氧化性和耐冷热疲劳性能。

众所周知，金属材料的性能及其组织形态与热处理工艺直接相关，要想充分挖掘H3模具钢的材料特性，研究热处理工艺对H3模具钢组织和性能的影响具有十分重要的意义。

1试验材料及方法1.1试验材料试验用H3模具钢工艺流程为“电炉冶炼-LF炉精炼→ⅥD炉真空精炼→铸锭→ESR电渣重熔→高温扩散退火→30MN油压机锻造成形”锻坯规格830mm宽×250mm厚×3000mm长，墩粗比为2.0，总锻比为5.8.锻后进行等温球化退火后从端部切除200mm余料，再切取1块厚25mm的试片，加工为若干块100mm ×55mm25mm试块，试验用钢的化学成分见表1通过测定，该钢的临界转变温度如下：Ac1845℃，Acm=870℃，M，=270℃，M=105℃。

1.2试验设备试验设备有箱式电阻加热炉2台、硬度计、金相显微镜、美标冲击仪器1.3试验步骤（1）淬火预热和淬火加热分别在两台箱式电阻炉内进行，首先将两台箱式电阻炉升至所规定的温度（2）将100mm×55mm×25mm试样放置在预热加热箱式电阻炉中保温30min（到温装炉）；（3）保温结束后将试样转移至淬火加热的电阻炉中进行淬火温度保温30min（开关炉后，炉温降低，待电阻炉升至规定温度时开始计算保温时间）（4）保温结束后针对样块进行淬火（采用水或油淬方案，水或油温控制在30℃以下）；（5）回火在箱式电阻炉内进行，按照规定的温度对试样进行回火；（6）回火结束后针对试样样块进行硬度检验并记录；（7）将试样加工至美标冲击要求尺寸后进行冲击试验并记录（8）金相组织检验。

H13钢的表面热处理--------------------------------------------------------------------------------压铸模具的使用寿命决定于很多因素：模具设计的合理性，模具材料选择正确性，模具机械加工和热处理工艺的合理正确制订，当然还应涉及模具的使用条件和维护。

其中模具材料的质量和热处理是相当重要的关键因素。

热处理应包括整体工件的热处理和工件的表面改性。

相关的标准主要有北美压铸协会标准、法国汽车工业会、德国钢铁协会、材料协会和压铸协会的标准，还有通用汽车、福特汽车的推荐标准等。

对H13钢整体热处理和检测十分重要, H13钢锻模和铝合金压铸模的表面改性目前主要在以下两个方面：（1）铁素体氮碳共渗和硫氮碳共渗技术（2）PVD涂层技术。

国内外在这两方面进行的研究论文有了发表，但具体工业应用报导不多。

专门从事材料表面改性技术的法国HEF集团在一些国际性会议上以论文形式报导了H13钢表面改性工业应用的实例，同时艾福表面处理技术（上海）有限公司（HEF Shanghai）结合舍福表面处理技术有限公司（TS Shanghai）的实践汇同国外的相关文献（尤其是NADCA 的专家和Case Western Reserve 大学教授的工作）作一定描述。

国内普遍认为，热疲劳发生龟裂损伤和热磨损是热作模具失效的两大主要原因。

这方面，国外的相关文献叙述得十分明确：模具的损坏和限制模具寿命上升的三个机制为：1)液态金属铝的粘焊（soldering）和化学冲蚀损伤。

2)磨损和腐蚀。

3)热疲劳开裂。

其中1)是最重要的失效机制。

他们提出采用铁素体氮碳共渗和离子氮化能显著提高工具钢的模具寿命。

国内有关铝熔损的试验指出，当模具材料硬度为45HRC时，未表面处理的铝熔损率高达54.90％时，当采用盐浴硫氮碳共渗，其熔损率仅为0.10％，当采用盐浴氮碳共渗（软氮化）后在加上PVD处理时，熔损率更明显降低至0.10％。