产品详情
品牌：东复泰特钢有限公司
形状：棒材
加工工艺：热轧
加工服务：无加工
执行标准：国标
质量等级：A级
加工定制：否
是否进口：否
可售卖地：全国
1:H13圆钢简介
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
2：H13圆钢化学成分
C0.32~0.45,
Si0.80~1.20,
Mn0.20~0.50,
Cr4.75~5.50,
Mo1.10~1.75,
V0.80~1.20,
p≤0.030,
S≤0.030；
3：H13圆钢用途
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。
系引进美国的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。
4：H13圆钢热处理
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；
5：H13圆钢特性
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。
6：H13圆钢硬度分析
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。
7：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。
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,回火硬度较高,峰值在55HRC左右,但韧性较差
。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。
8：H13圆钢钢分析
众所周知,钢中增加碳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。学者在工具钢产品手册文献中将各类H型钢的性能比较很明显证明了这个观
点。通常认为导致钢塑性和韧度降低的含碳量界限为0.4%。为此要求人们在钢合金化设计时遵循下述原则
:在保持强度前提下要尽可能降低钢的含碳量,有资料已提出:在钢抗拉强度达1550MPa以上时,含C量在
0.3%-0.4%为宜。H13钢的强度Rm,有文献介绍为1503.1MPa(46HRC时)和1937.5MPa(51HRC时)。
查阅FORD和GM公司资料推荐的TQ-1,Dievar和ADC3等钢中的含C量都为0.39%和0.38%等,相应的韧度指标
等列于表1,其理由可由此管窥所及。
对要求更高强度的热作模具钢,采用的方法是在H13钢成分的基础上提高Mo含量或提高含碳量,这将在后
面还会论及,当然韧度和塑性的略为降低是可以预料的。
2.2 铬： 铬是合金工具钢中较普遍含有的和价廉的合金元素。在美国H型热作模具钢中含Cr量在2%~12%范
围。在我国合金工具钢（GB/T1299）的37个钢号中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。铬对钢的耐磨损性,高
温强度,热态硬度,韧度和淬透性都有有利的影响,同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能,在H13
钢中含Cr和Si会使氧化膜致密来提高钢的抗氧化性。再则以Cr对0.3C-1Mn钢回火性能的作用来分析,加入
﹤6% Cr对提高钢回火抗力是有利的,但未能构成二次硬化；当含Cr﹥6%的钢淬火后在550℃回火会出现二
次硬化效应。人们对热作钢模具钢一般选5%铬的加入量。
工具钢中的铬一部分溶入钢中起固溶强化作用,另一部分与碳结合,按含铬量高低以(FeCr)3C,(FeCr)7C3
和M23C6形式存在,从而来影响钢的性能。另外还要考虑合金元素的交互作用影响,如当钢中含铬,钼和
钒时,Cr>3%[14]时,Cr能阻止V4C3的生成和推迟Mo2C的共格析出,V4C3和Mo2C是提高钢材的
高温强度和抗回火性的强化相[14],这种交互作用提高该钢耐热变形性能。
铬溶入钢奥氏体中增加钢的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都与Cr一样是增加钢淬透性的合金元素。人们习
惯用淬透性因子加以表征,一般国内现有资料[15]还只应用Grossmann等的资料,后来Moser和Legat[16,22]
的更进一步工作提出由含C量和奥氏体晶粒度决定基本淬透性直径Dic和合金元素含量确定的淬透性因子(
示于图3中)来计算合金钢的理想临界直径Di,也可从下式作近似计算:
Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni (1) (1)式中各合金元素以质量百分数表示。由
该式,人们对Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影响钢淬透性有相当明确的半定量了解。
Cr对钢共析点的影响,它和Mn大致相似,在约5%的含铬量时,共析点的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑
Mo﹑V﹑Ti的加入更显著降低共析点含C量。为此可以知道：热作模具钢和高速钢一样属于过共析钢。共析
含C量的降低,将增加奥氏体化后组织中和较后组织中的合金碳化物含量。
