模具钢 H13 东特

H13模具钢
H13模具钢含Cr量较高，具有高的淬透性，淬火时空冷即可得到马氏体组织。C含量属低中碳，以保证钢淬火、回火后的强硬性，同时使钢有好的导热性和较高的冲击韧性；Mo元素提高钢的淬透性和回火稳定性，减少或抑制回火脆性；Si增加钢的淬透性和回火稳定性，提高基体强度；V细化晶粒，提高淬透性。Cr、Mo、V属强碳化物形成元素，高温回火时产生二次硬化，在获得高回火稳定性的同时，提高耐磨性、抗热疲劳性、抗氧化性和冲击韧性。
H13模具钢经淬火、回火处理以后，综合性能好，组织均匀致密，耐磨性和热疲劳抗力高，变形小。采用此钢制作的铝合金压铸模，至少在压铸上万次之后方出现热疲劳裂纹。但是，若钢的表面出现贫碳层，即使脱碳层厚度很薄，却也明显损坏模具钢的疲劳抗力。H13模具钢在600℃左右的综合性能好，淬透性高，在空气中即能淬硬，热处理变形率较低，其性能及使用寿命高于3Cr2W8V。
热挤压模具是在高温高压下作业，并承受周期载荷的作用，因此对模具钢的性能要求相当高，一般制造模具的材料应具有热稳定性、抗热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。国内常用3Cr2W8V钢制造模具，它的韧性低，抗疲劳强度不好，即使采用高温淬火等工艺处理措施亦不能满足要求，模具的早期失效十分严重，近年来已被H13模具钢所取代。
与3Cr2W8V钢相比，该钢一是有良好的高温综合性能和较高的热疲劳抗力；二是组织中含有较多的Cr、Mo元素，氮化处理时能生成丰富稳定的氮化物并弥散分布。由于该钢对淬火温度很敏感，且在高温下的淬火性能优良，所以应对其实行高温淬火。
(2)H13模具钢供货状态及硬度退火态，硬度≤229 HBS。
(3)H13模具钢标准GB/T 1299-2000钢的化学成分（质量分数，%） C 0.32～0.45、Si 0.80～1. 20、Mn 0.20～0.50、Cr 4.75～5.50、M0 1.10～1. 75、V 0.80～1. 20、P≤0.03、S≤0. 03。
(5)H13模具钢物理性能
①临界点温度（近似值）Ac1=860℃，Ac3=915℃，Ar1=775℃，Ar3=815℃，Ms =340℃，Mf =215℃。
②密度为7. 8g／cm3；弹性模量为210000MPa。
③温度20～100℃l20～200℃/20～300℃/20～400℃/20～5000C／20～6000C／20～700℃，线（膨）胀系数9.1×10 6℃-1110.3×10一6℃1/11.5×10 e℃一-／12.2× 10一6℃一1／12.8×10一6℃一1／13.2×10一6℃一1／13.5×lO-e oC_1。
(6)H13模具钢热加工规范
①钢锭：加热温度1140～1180℃，始锻温度1100 N1150℃，终锻温度900～ 850℃，冷却方式为缓冷（砂冷或坑冷）。
②钢坯：加热温度1120～1150℃，始锻温度1050～1100℃，终锻温度900～850℃，冷却方式为缓冷（砂冷或坑冷）。
(7)H13模具钢锻后退火规范 随炉升温至温度860～890℃，保温时间3～4h，以≤30℃/h的冷速，炉冷至温度≤500℃，出炉空冷，硬度≤229HBS。
(8)H13模具钢去应力退火规范随炉升温至温度730～760℃，保温时间3～4h，以≤30℃/h的泠却速度炉冷，硬度为≤241HBS。
(9)H13模具钢淬火、回火规范淬火温度1000℃，油冷却，回火温度590℃，两次回火，第 二次回火温度应比第一次低20℃，回火硬度47～49HRC。
(10)H13模具钢推荐淬火、回火规范
①预热温度600～630℃，保温时间1.5～2h，然后升温到830～850℃，保温1.5～2h。
②淬火温度1040～1080℃，保温时间2～2. Sh，出炉油淬，冷至130℃左右时，取出空冷。
③淬火后必须在1～2h内进行回火。加热温度380—400℃，保温时间th，回火温度580～6000C，保温时间2h。第二次回火温度560～580℃，保温时间2h，出炉空冷。
(11)H13模具钢真空淬火规范预热温度一次500～550℃，二次800～820℃，真空度0.lPa。淬火温度1020～10500C，真空度lO～lPa，油或氮气冷却。回火温度560～600℃，硬度45～50HRC。
(12)H13模具钢推荐的表面处理规范
①氰化温度560℃，时间2h，介质50%KCNJ-50%NCN，扩散层深度0.04mm，显微硬度690～640HV。
②氰化温度580℃，时间8h，介质天然气十氨，扩散层深度0.25～0. 30mm，显微硬度860—635HV。
③氮化温度530～5500C，时间12～20h，介质氨，a=30%～60%，扩散层深度0.15～0.20mm．显微硬度760～550HV。
(13)H13模具钢典型应用举例
①用于锌合金、铝合金、镁合金、铜合金材料的压铸模。
②H13模具钢是制作大、中型铝合金压铸模的*佳材料之一。
③用于锌合金、铝合金、镁合金、铜合金材料的压铸模推杆等，淬火硬度45—50HRC。
④用于连杆热锻模，经淬火、回火后可保持良好的热稳定性、强韧性和耐磨性能，使用寿命大幅度提高。
⑤可用做模锻锤锻模、热挤压模具、高速精锻模具。
⑥用H13模具钢和3Cr2W8V钢制造同种模具，前者的使用寿命是后者的3～5倍。
⑦用优选的真空热处理工艺处理的挤压模具，模具使用寿命较常规热处理提高≥2～3倍。
⑧适合热模锻压力机工况条件下使用，可保持良好的热稳定性、强韧性和耐磨
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