H13模具鋼屬于電渣重熔精煉鋼，該鋼具有高的淬透性和抗熱裂能力，含有較高含量釩，耐磨性能非常好，具有良好的耐熱性，在較高溫度時具有較好的強(qiáng)度和硬度以及耐磨性能和韌性，除此之外德松模具鋼提供的H13模具鋼還具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和較高的抗回火穩(wěn)定性以及淬透性和抗熱裂能力。
H13模具鋼主要用于制造沖擊載荷大的鍛模、熱擠壓模、精鍛模、鋁銅以及其合金壓鑄模。是在美國的H13空淬硬化熱作模具鋼的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的優(yōu)質(zhì)鋼型，其性能和用途與SKD61模具鋼類似，德松H13模具鋼由撫順特鋼定制而來，釩含量高一些，在中溫600度實測性能上比芬可樂H13模具鋼稍好，是近年來熱作模具鋼中比較可靠的品牌，數(shù)據(jù)已在多家要求苛刻的外資企業(yè)中經(jīng)過長時間驗證。
鋼材中含碳量決定淬火鋼的基體硬度，按鋼中含碳量與淬火鋼硬度的關(guān)系曲線對比可以知道。德松H13模具鋼的淬火硬度在55HRC左右，對模具而言材料中的一部分碳進(jìn)入鋼的基體中引起固溶強(qiáng)化，另外一部分碳將與合金元素中的碳化物形成元素結(jié)合成-合金碳化物。對于熱作模具鋼而言，這種合金碳化物除少量殘留以外，還要求它在回火過程中在淬火馬氏體基體上彌散析出產(chǎn)生兩次硬化現(xiàn)象，從而由均勻分布的殘留合金碳化合物和回火馬氏體的組織來決定熱作模具鋼的性能，德松H13模具鋼在煉制過程中經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)把關(guān)和專業(yè)熔煉，確保了它的極佳性能和純凈度。
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H13模具鋼物理性能 |
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熱膨脹系數(shù)10-6xm/(m.k) |
溫度℃ |
20-100℃ |
20-200℃ |
20-300℃ |
20-400℃ |
20-500℃ |
20-600℃ |
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10.9 |
11.9 |
12.3 |
12.7 |
13.0 |
13.3 |
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熱傳導(dǎo)率W/(m.k) |
溫度℃ |
℃ |
20℃ |
350℃ |
700℃ |
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退火 |
27.2 |
30.5 |
33.4 |
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回火 |
25.5 |
27.6 |
3.03 |
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密度DENSITY |
At 20℃ room temperature 7.75kg/dm3 20℃室溫約值7.75kg/dm3 |
工藝控制措施與熱處理
從H13模具鋼的化學(xué)成分和組織特點可以看出，熱加工工藝對H13模具鋼的組織和性能有很大影響，為防止H13模具鋼早期失效、延長使用壽命和提高經(jīng)濟(jì)效益，必須制定科學(xué)合理的熱加工工藝。
※ 鍛造工藝
H13模具鋼合金元素含量高，導(dǎo)熱性差，共晶溫度比較低，容易引起過燒。對于直徑較大的坯料，應(yīng)先在800～900℃區(qū)間預(yù)熱，然后在始鍛溫度1065～1175℃加熱，鍛造時進(jìn)行多次拔長鐓粗，總鍛比大于4。預(yù)先熱處理市場上供應(yīng)的H13模具鋼鋼材和模坯，在鋼廠都已作好退火熱處理，保證了具有良好的金相組織，適當(dāng)?shù)挠捕龋己玫募庸ば?，無需再進(jìn)行退火，但制造廠進(jìn)行改鍛后破壞了原來的組織和性能，增加了鍛造應(yīng)力，必須進(jìn)行重新退火。
※ 球化退火工藝
球化退火工藝的目的是均勻組織，降低硬度，改善切削加工性能，為淬火和回火做組織準(zhǔn)備。球化退火工藝是在845～900℃保溫（1h+1min）/mm，然后爐冷至720～740℃等溫（2h+1min）/mm，最后爐冷至500℃出爐空冷，球化退火組織為粒狀珠光體，硬度小于229HBS。球化質(zhì)量可按GB/T1299-2000標(biāo)準(zhǔn)第一級別圖進(jìn)行評定。
※ 淬火和回火工藝
H13模具鋼的最佳熱處理工藝是1020～1080℃加熱后油冷淬火或分級淬火，然后進(jìn)行560～600℃兩次回火，顯微組織為回火托氏體+回火索氏體+剩余碳化物，顯微硬度為48～52HRC。對于要求熱硬性高的壓鑄模具可取上限加熱溫度淬火。對于要求韌性為主的模具（熱鍛模）可取下限加熱溫度淬火。
※ 化學(xué)熱處理
H13鋼若進(jìn)行氣體滲氮或氮碳共滲可使模具進(jìn)一步強(qiáng)化，但其氮化溫度不應(yīng)高于回火溫度，以保證心部強(qiáng)度不降低，從而提高模具的使用壽命。
※ 等溫球化退火
860～890℃加熱保溫2h，降溫到740～760℃等溫4h，爐冷到500℃左右出爐。
※ 追求韌性好的淬火工藝
加熱溫度1020～1050℃，油冷或空冷，硬度54～58HRC.
※ 追求熱硬性的淬火工藝
加熱溫度1050～1080℃，油冷，硬度56～58HRC。推薦回火溫度530～560℃，硬度48～52HRC；回火溫度560～580℃；硬度47～49HRC?；鼗饝?yīng)進(jìn)行兩次。在500℃回火時，出現(xiàn)回火二次硬化峰，回火硬度最高，峰值在55HRC左右，但韌性最差。因此，回火工藝應(yīng)避開500℃左右為宜。根據(jù)模具的使用需要，在540～620℃范圍內(nèi)回火較好。淬火加熱應(yīng)進(jìn)行兩次預(yù)熱600～650℃，800～850℃，以減少加熱過程產(chǎn)生熱應(yīng)力。
德松模具鋼交貨硬度為：235HB（可定制）。
下載 ?? H13說明書
