不同热处理工艺下H13钢组织性能的变化晏广华;黄新民;褚作明;金康;王艳青;秦兴国;杨明【摘要】The structure and mechanical properties of H13 steel is discussed by means of the variation of parameters of heat treatrnent process. The experimental results show that H13 exhibits excellent mechanical properties after vacuum quenching at 1 050 ℃ and twice tempering at 600 C. The elongation rate is up to about 7. 55 ‰, and the tensile strength achieves to 1 340 MPa. When the quenching temperature is higher than 1 080 ℃, the austenite grains grow up drama tically, and alter the quenching cooling, their sizes are inhornogeneous After the secondary tempering,H13 steel obtains excellent mechanical properties%文章通过热处理工艺参数的变化研究了H13钢组织结构及力学性能的变化规律.试验结果表明,H13钢经过1050℃淬火、600℃2次回火后获得良好的力学性能,伸长率达到7.55%左右,抗拉强度达到1340 MPa;淬火温度高于1080℃后,奥氏体晶粒明显长大,淬火冷却后晶粒不均匀;回火次数2次最佳.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(034)006【总页数】4页(P834-837)【关键词】H13钢;热处理;组织结构;力学性能【作者】晏广华;黄新民;褚作明;金康;王艳青;秦兴国;杨明【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;中国机械科学与技术学院先进制造技术中心,北京100083;中国机械科学与技术学院先进制造技术中心,北京100083;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TG156;TG162压铸模具主要是在高压下使高温熔融金属成型的工具。
２０２０年１０月第４４卷增刊２ Ｖｏｌ．４４Ｓｕｐｐｌ．２Ｏｃｔ．２０２０收稿日期：２０２０－０７－２０基金项目：国家重点研发计划（２０１６ＹＦＢ０３００４０２）作者简介：韩亚辉（１９９１－），男，博士研究生。
ｈｕｉ１２０６１２ｈａｎ＠１６３．ｃｏｍ通信作者：李长生（１９６４－），男，教授。
ｌｉｃｓ＠ｒａｌ．ｎｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ正火温度对Ｈ１３热作模具钢组织性能的影响韩亚辉，李长生，任津毅，贺 帅，金 鑫，王 煜（东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，沈阳１１０８１９）摘 要：利用箱式电阻炉在不同温度下（１ ０００，１ ０５０，１ １００，１ １５０℃）对Ｈ１３锻坯试样进行正火处理，并进行了后续等温退火和淬回火处理，研究了正火温度对其显微组织和抗冲击性能的影响。
结果表明：高温正火处理能明显改善Ｈ１３钢的锻态组织；正火温度在１ ０００～１ １００℃时，随正火温度升高，晶粒变得细小均匀，带状偏析和共晶碳化物减少，冲击韧性提高；１ １５０℃正火处理后晶粒发生明显粗化，冲击韧性下降；；Ｈ１３锻件的最佳正火处理温度为１ １００℃。
关键词：Ｈ１３钢；正火处理；晶粒尺寸；带状偏析；心部横向冲击功中图分类号：ＴＧ１４２．４５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－３７３８（２０２０）增刊２－００４２－０４Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆＨ１３Ｈｏｔ－Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｅ ＳｔｅｅｌＨＡＮ Ｙａｈｕｉ，ＬＩ Ｃｈａｎｇｓｈｅｎｇ，ＲＥＮ Ｊｉｎｙｉ，ＨＥ Ｓｈｕａｉ，ＪＩＮ Ｘｉｎ，ＷＡＮＧ Ｙｕ（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒｏｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｗｒｏｕｇｈｔ Ｈ１３ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ（１ ０００，１ ０５０，１ １００，１ １５０℃）ｂｙ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｏｆ ｃｈａｍｂｅｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｕｒｎａｃｅ，ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ａｎｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｉｔｓ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｈ１３ｓｔｅｅｌ ａｔ ｆｏｒｇｅｄ ｓｔａｔｅ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ １ ０００－１ １００℃，ａｓ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅ ｇｒａｉｎｓ ｂｅｃａｍｅ ｆｉｎｅ ａｎｄ ｕｎｉｆｏｒｍ，ｂａｎｄ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｕｔｅｃｔｉｃ ｃａｒｂｉｄｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｗａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ａｆｔｅｒ ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ａｔ １ １５０℃，ｔｈｅ ｇｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｃｏａｒｓｅｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｈ１３ｆｏｒｇｉｎｇｓ ｗａｓ １ １００℃．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈ１３ｓｔｅｅｌ；ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ；ｂａｎｄｉｎｇ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ｃｅｎｔｅｒ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｉｍｐａｃｔｅｎｅｒｇｙ０ 引 言Ｈ１３钢作为世界第二代热作模具钢的典型代表钢种之一，由于具有优异的耐磨和抗热疲劳性能而广泛应用于制造铜铝材料的热挤压模和热压铸模［１－２］。
热处理工艺对合金组织的影响
热处理工艺是指通过控制合金材料的加热、保温和冷却过程，从而改变合金的组织和性能。
热处理工艺对合金组织的影响可以总结如下：
1. 晶粒尺寸：热处理可以促使晶粒长大或细化。
加热时，晶粒会长大，保温和冷却过程则可能导致晶粒细化。
2. 相结构：热处理可以改变合金中的相结构。
例如，通过加热和冷却过程，一种相可以转变为另一种相，从而改变合金的硬度、强度和韧性等性能。
3. 组织形貌：热处理可以改变合金材料的组织形貌。
例如，通过调整加热和冷却速率，可以形成不同的组织形貌，如铁素体、马氏体、贝氏体等。
4. 类别和数量的非金属夹杂物：热处理可以影响合金中非金属夹杂物的类型和数量。
合理的热处理工艺可以减少非金属夹杂物的含量，从而改善合金的性能。
5. 化学成分均匀性：热处理可以促使合金中的化学成分更加均匀。
通过加热和保温过程，合金中的元素可以自由扩散和溶解，从而改善合金的化学成分均匀性。
总而言之，热处理工艺可以通过调整加热、保温和冷却过程，改变合金的晶粒尺寸、相结构、组织形貌、非金属夹杂物和化学成分均匀性，从而显著改善合金的性能。
H13模块退火组织均匀化热处理工艺试验研究
H13模块是一种广泛应用于热加工领域的工具钢，具有优良的耐磨性和耐热性。
然而，其硬度和韧性之间的平衡一直是热处理工艺的难点。
为了提高H13模块的性能，退火组织均匀化热处理工艺被广泛研究。
本文旨在探讨H13模块退火组织均匀化热处理工艺的试验研究。
一、试验材料与方法
试验材料选用商用H13模块，化学成分如表1所示。
试验方法采用退火组织均匀化热处理工艺，具体工艺参数如表2所示。
表1 H13模块化学成分（质量分数，%）
表2 退火组织均匀化热处理工艺参数
二、试验结果与分析
通过金相显微镜观察了H13模块的微观组织，发现退火组织均匀化热处理后，组织中的碳化物分布更加均匀，减少了碳化物偏析现象。
同时，通过硬度测试发现，退火处理后的H13模块硬度降低，韧性提高。
三、结论
本文通过对H13模块进行退火组织均匀化热处理工艺的试验研究，得出以下结论：退火组织均匀化热处理工艺可以改善H13模块的组织结构，使碳化物分布更加均匀，减少碳化物偏析现象；同时，退火处理后H13模块的硬度和韧性得到优化，提高了其综合性能。
因此，退火组织均匀化热处理工艺是提高H13模块性能的有效方法。
