热作模具钢 H13 东特

H13简介

      H13是热作模具钢，执行标准GB/T1299—2000。 统一数字代号T20502；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。

化学成分

      C：0.32~0.45，

      Si：0.80~1.20，

      Mn：0.20~0.50，

      Cr：4.75~5.50，

      Mo：1.10~1.75，

      V：0.80~1.20，

      p：≤0.030，

      S：≤0.030；

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。

      引进美国的H13空淬硬化热作模具钢。其性能、用途和4Cr5MoSiV钢基本相同，但因其钒含量高一些，故中温（600度）性能比4Cr5MoSiV钢要好，是热作模具钢中用途很广泛的一种代表性钢号。

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

      电渣重熔钢，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。

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。

等温球化退火工艺为：860～890℃加热保温2h，降温到740～760℃等温4h，炉冷到500℃左右出炉。

      2.淬火及回火 要求韧性好的模具淬火工艺规范：加热温度1020～1050℃，油冷或空冷，硬度54～58HRC；要求热硬性为主的模具淬火工艺规范、加热温度1050～1080℃，油冷，硬度56～58HRC。

      推荐回火温度：530～560℃，硬度48～52HRC；回火温度560～580℃；硬度47～49HRC。

      回火应进行两次。在500℃回火时，出现回火二次硬化峰，回火硬度*高，峰值在55HRC左右，但韧性*差。因此，回火工艺应避开500℃左右为宜。根据模具的使用需要，在540～620℃范围内回火较好。

      淬火加热应进行两次预热（600～650℃，800～850℃），以减少加热过程产生热应力。

      3.化学热处理 H13钢若进行气体渗氮或氮碳共渗可使模具进一步强化，但其氮化温度不应高于回火温度，以保证心部强度不降低，从而提高模具的使用寿命。

SKD61简介

      SKD61是一种日本牌号的热作模具钢，对应我国的牌号(GB/T1299-2000)是4Cr5MoSiV1，是应用*广的热作模具钢，SKD61对应美国标准是H13，韩国是STD61。

      SKD61模具钢是一种含硅、铬、钼、钒的中等合金热作模具钢经淬火、回火处理后得到组织细、晶粒适中的马氏体组织,基本上分布着细小的炭化物,具有良好的综合力学性能,而且淬透性能好,比较适合制造尺寸大、形状复杂的模具。

特性

      A.高温强度和韧性好，耐磨性较佳，易切削；

      B.SKD61是一种有很好强度、韧性及耐热平衡性的热模具钢，近年来随着各向同性产品的开发而日益向高韧性等方面发展，它可以使模具寿命更长，性能更稳定，且易于加工，热处理变形小。

用途

      SKD61在铝、锌压铸用模具材料方面，应用*为广泛，此钢含有钨成分之耐高温高级合金钢，适用于热作，铝、镁、锌、铜合金压铸模，切槽刀，剪刀及热锻动作，塑胶型模，热作铰刀，轧刀，一般热作锻模，热螺栓模，热间各种工具等。

化学成分

主要成份%

      c碳 0.32-0.42

      si硅 0.80-1.20

      mn锰 0.20-0.50

      cr铬 4.75-5.50

      mo钼 1.10-1.75

      v钒 0.80-1.20

      供货状态及硬度:退火态,硬度≤229HBS。

物理性能

SKD61硬度

      在热处理之前SKD61约HRC15-20 (HB200-230)

      热处理后硬度：内部HRC40°-45°表面HV1000±100

      SKD61的密度是7.85g每立方厘米

热处理

淬火

      第一阶段预热：500-550℃

      第二阶段预热：750-800℃

      吹风冷却或高压气体冷却等，100-150℃入回火炉。

回火

      预热：300-350℃

      回火加热：550-680℃

      空气冷却到室温，回火三次。淬火温度1020-1050度，硬度56-58HRC，热处理变形小，表面可渗氮氮化处理，使加工出来的产品具有更好的耐磨性。