03H13钢热处理工艺的优化_王彦俊
H13钢淬火回火工艺及组织的研究
H13钢淬火回火工艺及组织的研究
王雅静;刘宗昌;段宝玉
【期刊名称】《热处理》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】采用激光扫描共聚焦显微镜（ LEXT）、QUNETA-400扫描电镜、JEM-2010高分辨率电子显微镜研究了不同温度淬火、回火的H13钢的显微组织，包括碳化物类型、形貌和分布，以及组织与性能的关系。
研究表明， H13钢的最佳淬火温度为1010℃。
H13钢的淬火态组织为条片状马氏体，于200～650℃回火后的组织为回火马氏体加碳化物，或回火托氏体加碳化物。
在520℃回火出现二次硬化现象，二次硬化可能是由Fe、Cr、C原子的复合偏聚区（ G．P．区）造成的。
【总页数】6页(P26-31)
【作者】王雅静;刘宗昌;段宝玉
【作者单位】内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头,014010;内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头,014010;内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头,014010
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.45
【相关文献】
1.H13钢淬火、回火过程中相变的研究 [J], 杜志伟;刘宗昌;朱文方;曹东奎
2.淬火回火工艺对H13钢组织及硬度性能的影响 [J], 李勇;陈晶芳
3.22CrMoH钢齿轮渗碳淬火回火后组织粗大的工艺改进 [J], 左彪;李卫民
4.淬火回火工艺对高碳热磨片显微组织及耐磨性的影响 [J], 王松;张卫红;周啸颖;王建刚
5.基于淬火回火的热镀锌工艺对1000MPa级双相钢组织性能的影响 [J], 王亚东;杨天一;韩丹;王亚芬;陈虹宇
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H13热作模具钢失效分析及热处理工艺
H13热作模具钢失效分析及热处理工艺(2009-04-12 18:42:17)转载标签：杂谈H13钢（4Cr5MoSiV1）是国际上广泛应用的一种空冷硬化型热作模具钢。
H13钢具有较高的韧性和耐冷热疲劳性能，不容易产生热疲劳裂纹：而且抗粘结力强，与熔融金属相互作用小，因此广泛应用于热镦锻、热挤压和压铸模具的制造。
失效分析：由于模具使用厂家的不合理技术要求，往往会造成H13模具早期断裂失效。
常见的造成模具早期失效的H13热作模具钢不合理技术要求有：“表面硬度低芯部硬度高；硬度要求过高；表面硬度高芯部硬度低等。
由化学成分分析表明绝大多数批次H13钢化学成分符合标准，仅少数批次的合金元素含量不足。
在生产实践中经常发现一些钢厂生产的H13化学成分偏析严重，模具厂家又未进行合理的锻造和球化退火，经常造成H13钢在热处理过程中或安装使用时断裂。
（1）硬度偏高造成模具早期断裂（2）模具表层硬度太低，产生模具早期龟裂失效（3）模具表面硬度高，基体硬度低，产生早期龟裂失效热处理：H13钢的临界点：Ac1为853℃；Ac3为912℃；Ms为310℃锻造：先缓慢加热到750℃，在快速加热到1120-1150℃的锻造温度，减少氧化和脱碳；始锻温度为1080-1120℃，始锻温度≥850℃，锻后缓冷，并及时退火。
另外要求锻造比大于4. 退火：H13退火用TTT曲线位于淬火用TTT曲线的左侧，过冷奥氏体的稳定性降低，有利于退火软化处理。
等温退火加热到800℃，保温2h，降温至750℃等温2-4h，炉冷到500℃出炉空冷，硬度为192-229HBS，锻后必须立即进行球化退火。
淬火和回火：淬火前二次预热，1040±10℃淬火，540±10 ℃回火,获得回火马氏体加碳化物组织,硬度HRC46～50 ,可满足热作模具钢的性能要求。
通过改进H13 钢的冶炼方法和合理的锻造工艺来保证模具用材的要求, 适宜的热处理工艺确保H13 钢具有良好的综合力学性能, 正确的使用操作方法更有利于提高其使用寿命。
美标H13热作模具钢的锻造工艺优化
底。
３２ 加热及 锻造 ＿
锻造 生产包 括 ３ 部分 ， 钢锭 加热 、 锻造和 锻后热 处 理 。资 料 表 明 ｎ， ３ 中碳 化 物 类 型 主 要 有 Ｈ１ 钢 Ｍ，、 ｃ、 ｃ、 Ｍ 当碳化 物呈粗大 不均匀 ｃ Ｍ Ｍ Ｍｃ和 Ｃ， 分 布 则是 脆 性 相 ， 当碳 化物 呈 细小 、 均匀 的 圆形 弥 散 分 布 于 钢基 体则 是 强 化 相 。生 产 时 主要 靠压 应 力 变 形 来 打碎 粗 大 组织 晶粒 和不 稳 定 的共 晶碳 化 物， 达到 改 善 心部 显 微 组织 的 目的 ； 另外 通 过控 制
水压机和 ４ ０ 锻造操作机 。从锻造及降温情况来 ｔ 看， 将工艺定为三火成形 ， 并合理分配每火次的锻
５ ９
山 东
冶
金
第 ３ 卷 ３
造 比， 确保 末 火 次 锻造 比 ＞１ 。资 料 表 明 ， 理 ． ４ 合 地 控 制砧宽 比 、 料宽 比和压下 量 等工 艺参数 可 提高 锻 件 中心 压实 效果 ， 好地锻 合 钢锭 内部 缺 陷 。为 很 了 防止锻 造 时产生 裂纹 ， 造开 始前 将所 使用 工辅 锻
１ 前
言
市场广受青睐。Ｈ ３ １ 钢对冶炼 、 锻造及热处理都有 较高 的要求。本研究结合莱钢棒材厂锻造实际情
况 ， Ｈ１ 钢 的锻造生 产进行 探讨 。 对 ３
Ｈ１ 作 模 具 钢 为 美 国牌 号 ， 当 于 我 国 的 ３热 相『 ４ ｒＭｏｉ （ ＢＴ １９— ００ ， Ｃ５ ＳＶ１Ｇ ／ ２９ ２０ ） 主要 用 于 制 作 在 较 高 温度下 使 用 的模 具 ， 有高 的淬 透性 、 具 高温强 度 、
按 Ｇ ／ ２ ９ ２ ０ 第 一级评 定 ≤３０ 。 ＢＴ１ ９ — ０ ０ ．级
提高H13压铸模寿命的热处理工艺
第24卷第6期吉林工程技术师范学院学报 Vol 124No 16 2008年6月 Journal of J ilin Teachers I nstitute of Engineering and Technol ogy Jun 12008收稿日期:2008-03-10作者简介:马亚丽(1973- ),女,吉林长春人,吉林工程技术师范学院机电工程学院讲师,硕士,主要从事机械专业基础教学研究。
提高H13压铸模寿命的热处理工艺马亚丽1,吴正红2(1.吉林工程技术师范学院机电工程学院,吉林长春130052;2.长春东方有色压铸有限公司,吉林长春130052)[摘 要]热处理是影响模具寿命的关键因素,起着决定的作用。
本文以H13压铸模为例,从退火、淬火、回火到氮化处理,介绍了提高压铸模寿命的热处理工艺,并详细地分析了每一热处理工序目的及所应达到的温度指标。
[关键词]H13;退火;淬火;回火;氮化处理[中图分类号]TG162.4 [文献标识码]A [文章编号]1009-9042(2008)06-0068-02Hea t Trea t m en t Techonolgy to Enhance H 13Com pressi on Ca sti n g M old L i feMA Ya -li 1,WU Zheng -hong2(1.College of M echanical and E lectrical Engineering,J ilin Teachers Institute of Engineering and Technology,Changchun J ilin 130052,China;2.Changchun colored oriental Casting L td,ChangChun J ilin 130052,China )Abstract:Heat treat m ent is the i m portance of key t o p ressure casts a mold the life.This article take the H13comp ressi on casting mold as an exa mp le,fr om annealing 、quenching briefly in 2tr oduced the te mpering t o the nitridingthe enhance ment p ressure casts a mold the life heat treat 2ment craft .And a detailed analysis of each heat treat m ent p r ocess and the ai m should be t o a 2chieve the te mperature indicat ors .Key words:H13;annealing;quenching;te mpering;nitriding 据统计,在模具成本费用中,材料费约占15%,加工费约占80%,热处理费约占5%。
热处理对H13钢组织性能的影响
寸过小，与基体共格崎变不大，硬度值不高；但如果保持时间
过长，特殊碳化物长的过大，又会使硬度降低。通常对于一种
图（６）８刚℃退火＋１０２０咖冷Ｊ｛卒火 图（７）８６０℃退火＋１０２０℃（油冷）
＋２５００Ｃ回火１２０００ｘ
＋５００℃回火５００ｘ
３结论 ４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶｌ钢在１０００—１０５０℃淬火合适，过高、过低的淬
（上接第２９８页） 具轨迹向上多ｆ＃４１： Ｎ８＃２２＝＃１ｌ＊ＴＡＮ［＃３１：
Ｚ向上升（撑１ｌ＋＃１２）后，切点（前后斜面）在Ｙ方向变化值。 Ｚ向上升（＃ｌｌ＋舞１２）后，切点（左右斜面）在Ｘ方向变化值。
Ｎ９群２３＝＃９一舟２２： ＮｌＯ＃２４＝＃１０一＃２１： Ｎ１ｌ ＣＯｌ Ｚ卜一＃５＋＃１１１ Ｆ１０００；
圃
ｔ０００
１０１０
１０２０
１０３０
＇蛳
淬火温度℃
１０５０
巨圈 图（１）Ｈ１３钢不同温度空冷淬火
ｓ６５
量ｓ８Ｄ 魁 晕５ｓ ５
图（２）Ｈ１３钢不同温度油冷淬火 ２ ＳＥＭ、ＴＥＭ观察与分析 ４ｃｒ５ＭｏＳｉＶｌ钢经１０２０℃淬火后，获得马氏体＋残余奥氏 体＋未溶碳化物组织如图（６）所示，未溶碳化物主要为Ｍｏ、Ｖ 的碳化物，由于这些碳化物固溶温度比较高，因此，只有保证 足够高的淬火温度和足够长的保温时间才能保证充分固溶． 而事实上这些未溶碳化物对回火过程中碳化物的非自发形核 起很大作用。用透射电子显微镜分析发现，淬火温度为１０２０。Ｅ 时，它还是针状与板条状马氏体的混合组织，其中板条状马氏
５００
５ ５０
Ｂ００
６５０
７００
回火温度℃
１３钢不同温度回火后的抗拉强度值曲线
臣三盈
具有二次硬化现象的钢，为了获得最高的硬度值。有一最住的 回火温度范围，而回火时间则随同火温度的增高相应缩短。热 模具钢应避免在出现二次硬化峰的温度范围内同火。而采取 高于二次硬化峰的温度同火。为了使一次回火过程中残余奥 氏体转变产生的马氏体充分回火，一般采用二次到三次回火。
H13钢的表面热处理
H13钢的表面热处理--------------------------------------------------------------------------------压铸模具的使用寿命决定于很多因素：模具设计的合理性，模具材料选择正确性，模具机械加工和热处理工艺的合理正确制订，当然还应涉及模具的使用条件和维护。
其中模具材料的质量和热处理是相当重要的关键因素。
热处理应包括整体工件的热处理和工件的表面改性。
相关的标准主要有北美压铸协会标准、法国汽车工业会、德国钢铁协会、材料协会和压铸协会的标准，还有通用汽车、福特汽车的推荐标准等。
对H13钢整体热处理和检测十分重要, H13钢锻模和铝合金压铸模的表面改性目前主要在以下两个方面：（1）铁素体氮碳共渗和硫氮碳共渗技术（2）PVD涂层技术。
国内外在这两方面进行的研究论文有了发表，但具体工业应用报导不多。
专门从事材料表面改性技术的法国HEF集团在一些国际性会议上以论文形式报导了H13钢表面改性工业应用的实例，同时艾福表面处理技术（上海）有限公司（HEF Shanghai）结合舍福表面处理技术有限公司（TS Shanghai）的实践汇同国外的相关文献（尤其是NADCA 的专家和Case Western Reserve 大学教授的工作）作一定描述。
国内普遍认为，热疲劳发生龟裂损伤和热磨损是热作模具失效的两大主要原因。
这方面，国外的相关文献叙述得十分明确：模具的损坏和限制模具寿命上升的三个机制为：1)液态金属铝的粘焊（soldering）和化学冲蚀损伤。
2)磨损和腐蚀。
3)热疲劳开裂。
其中1)是最重要的失效机制。
他们提出采用铁素体氮碳共渗和离子氮化能显著提高工具钢的模具寿命。
国内有关铝熔损的试验指出，当模具材料硬度为45HRC时，未表面处理的铝熔损率高达54.90％时，当采用盐浴硫氮碳共渗，其熔损率仅为0.10％，当采用盐浴氮碳共渗（软氮化）后在加上PVD处理时，熔损率更明显降低至0.10％。
低合金钢精炼工艺优化
低合金钢精炼工艺优化郭辉，郝强，王彦杰( 河北钢铁集团邯钢公司三炼钢厂，河北邯郸)摘要: 随着用户对低合金钢性能、纯净度要求越来越高，给钢水冶炼提出了更高要求。
邯钢三炼钢厂利用现有设备，结合生产经验，采用炉外精炼和关键工艺控制过程，对脱硫、酸溶铝含量控制、窄成分控制、出站温度和夹杂物控制工艺进行了优化，成功开发了高级别低合金钢类钢种，增强了邯钢产品的市场竞争力。
关键词: 低合金钢; 精炼; 工艺; 优化前言钢铁企业必须以市场需求为依托，积极主动地调结构转方式，满足用户对钢材品种和质量不断提高的新要求，才能稳步实现由大到强的新跨越。
随着铌、钒等微合金加入钢中使低合金钢用途更为广泛，目前已经广泛应用于造船、汽车、压力容器、桥梁、铁路、天然气石油管道等领域，低合金钢品质的提升给企业带来更大的市场空间。
邯钢三炼钢厂充分发挥自身完善的装备优势，根据市场需求，不断优化精炼工艺，大力生产和开发高附加值的低合金钢种，增强了邯钢产品的市场竞争力。
工艺装备邯钢三炼钢厂现有座混铁炉、座单吹颗粒镁铁水脱硫站、座顶底复吹转炉、座钢包精炼炉、座精炼炉、台机流小方坯连铸机、台板坯连铸机和台薄板坯连铸机，完善的装备为低合金品种钢的开发及品质提升提供了可靠保障。
炉外精炼的优势( ) 通过精确控制钢水的化学成分，实现低合金钢的窄成分控制。
( ) 稳定钢水浇铸的过热度，实现连铸机恒拉速浇铸。
( ) 深脱硫工艺能够满足超低硫钢的生产。
( ) 精炼炉的配套使用，能有效地控制夹杂物的数量、形态和分布，提高钢水的纯净度。
( ) 灵活的生产组织，实现连铸机多炉连浇。
精炼工艺优化随着用户对低合金钢性能、纯净度要求越来越高，同时也给钢水冶炼提出了更高要求，对钢中有害元素、、、、夹杂物的控制更为严格，钢水在浇铸过程中要实现低过热度和恒拉速，前后炉次之间的化学成分要连续稳定。
建立高效、经济的冶炼平台，充分发挥精炼优势就显得尤为重要。
．工艺路线优化根据用户对产品质量和性能的不同需求制定不同的工艺路线，做到高效、经济、合理，主要工艺路线有以下三种。
最新H13钢先进热处理技术应用研究
H13钢先进热处理技术应用研究H13钢热处理工艺的优化王庆亮1，陈汉辉1，续维1，吴晓春2，闵永安2（1,宝钢集团上海五钢有限公司制造管理部,上海 200940 2，上海大学，上海，200720）摘要：高温均质化、超细化处理是优质H13钢模块生产中的关键技术。
高温均质化处理可基本消除钢中的共晶碳化物，显著改善成分偏析；超细化处理可使H13钢组织得到细化，并进一步提高组织、性能均匀性。
采用高温均质化处理和超细化处理，可以使H13钢等向性明显改善，冲击韧性、热疲劳抗力显著提高。
关键词：热作模具钢；高温均质化；冲击韧性；热疲劳Improvement on Heat Treatment T echnology for H13 SteelWANG Qing-liang1，CHEN Hanhui1，XU Wei1， WU Xiao-chun2，MING Yong-an2(1, Baosteel Group Shanghai No.5 Steel Co., Ltd. ; manufacturing managementdepartment,shanghai 200940,china2, Shanghai University shanghai 200940,china 2,)Abstract: Both high temperature homogenization treatment and superfining treatment are key techniques in the production of quality H13 die steel block. High temperature homogenization treatment can basically eliminate eutectic carbide and dramatically improve the segregation in steel. Superfining treatment can fine the microstructure of H13 die steel and further improve its uniformity of both microstructure and performance. H13 die steel produced in the new process flow route has been well-improved in anisotropy, impact toughness and thermal fatigue.Key Words:hot working die steel, high temperature homogenization, impact toughness, thermal fatigue1.背景我国自上世纪八十年代引进H13钢以来，许多钢厂都能生产H13钢。
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晶粒度级别
Ac3 为 915 ℃ 、 Ar1 根据相关资料得到 Ac1 为 860 ℃ 、 M s 为 340 ℃ ， 为 775 ℃ 、 具体试验方案： 预热处理为
51 50 49 48 47 46 45 44 43 42
HRC
晶粒度
10 9 8 7 6 5
15
第2 期
王彦俊等： H13 钢热处理工艺的优化
温度 /℃
580
600
620
温度 /℃
640
660
16 14 12
抗拉强度 屈服强度 延伸率
图4 Fig． 4
延伸率 /%
回火温度对 H13 钢力学性能的影响 property of H13 steel
Effect of tempering temperature on mechanical
强度 /MPa
［1 ］
1
试验材料及方法 试验采用的 H13 钢为广东某钢铁公司提供的，
［3 ］
其化学成分如表 1 所示， 符合标准要求
。 原始组
［4 ］
织为粒状珠光体如图 1ห้องสมุดไป่ตู้所示， 符合北美标准
表1 Table 1 C 0． 40 Si 0． 90 H13 钢的化学成分（ 质量分数， %）
。
Chemical composition of H13 steel（ wt% ） Mn 0． 41 Cr 5． 10 Mo 1． 44 P 0． 008 V 0． 95 S －
1060
1080
1100
图2 Fig． 2
淬火温度对 H13 钢力学性能的影响 Effect of quenching temperature on mechanical property of H13 steel
延伸率 /%
H13 钢的抗拉强度和屈服强度均呈 火温度的升高， 上升趋势； 延伸率呈波浪式； 洛氏硬度随着淬火温度
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热处理技术与装备
第 34 卷
其力学性能、 冲击韧性、 显微组织等影响， 并结合实 际生产要求， 模具钢热处理后硬度为 44 ～ 46 HRC 。
硬度 /HRC
400 ℃ × 1 h + 870 ℃ × 1． 5 d（ d 为 min / mm ） ； 奥氏 1020 、 1030 、 1040 、 1050 、 1060 体化温度分别为 1000 、 和 1080 ℃ ， 保温时间均为 1 h， 油冷， 油温控制在 20 ～ 60 ℃ ； 回火温度分别为 580 、 590 、 600 、 610 、 630 和 650 ℃ ， 1． 5 d ， ， 保温时间为 均采用二次回火 空冷。
为了研究热处理工艺对 H13 钢组织和性能的影 响， 本试验采用不同淬火温度和回火温度， 来确定对
1126 收稿日期： 2012作者简介： 王彦俊（ 1984 － ） ， 男， 工程师， 主要从事铝合金新产品开发、 模具钢热处理工艺和失效分析等方面研究。 mail： wyj8334057@ 126． com 联系电话： 13841951241 ； E-
10 8 6 4 2
由图 5 可见， 随着回火温度升高， 冲击韧性逐渐 增加， 而硬度逐渐降低。650 ℃ 回火后的硬度要比 580 ℃ 回火后降低约 10% ； 虽然冲击韧性随回火温 ［6 ］ 度升高而升高 ， 但如果回火温度过高， 硬度大幅度 降低， 工作中不能满足模具的性能要求， 只有经 600 ～ 620 ℃ 回火， 材料的冲击韧性和硬度才达到最佳使 用范围（ 44 ～ 46 HRC ） 。
显微组织分析
观 观察组织的试样用体积比 4% 硝酸酒精腐蚀， 察晶粒度的试样用盐酸： 苦味酸： 乙醇体积比为 5 ： 1 ：
(a)
20 μm (c) (d)
20 μm
100 μm
图6 不同回火、 淬火温度下 H13 钢的的显微组织
100 μm
（ a） 1040 ℃ 淬火、 580℃ 二次回火后的显微组织； （ b） 1040 ℃ 淬火、 610℃ 二次回火后的显微组织； （ c） 1040 ℃ 淬火后的晶粒度； （ d） 1080 ℃ 淬火后的晶粒度 Fig． 6 Microstructure of H13 on different tempering and quenching temperature （ a） Microstructure after 1040 ℃ quenching and 580℃ twice tempering； （ b） Microstructure after 1040 ℃ quenching and 610℃ twice tempering； （ c） The grain size after 1040℃ quenching； （ d） The grain size after 1080℃ quenching
· 23·
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 560
图5 Fig． 5
49 HRC 48 47
硬度 /HRC
100 腐蚀。 用 AX10 ZIESS 显微镜观察显微组织， 如 6 （ b） 所示。淬火温度均为 1040 ℃ ， 图 6 （ a） 、 回火温 610 ℃ 二次回火。 图 6 （ a ） 显微组 度分别为 580 ℃ 、 织为回火马氏体 （ 细针状 ） 、 回火托氏体、 残余碳化 少量回火马氏 物； 图 6 （ b ） 显微组织为回火托氏体、 体、 残余碳化物。由此可见随着回火温度的提高， 回 火组织中马氏体含量逐渐减少， 奥氏体分解， 铁素体 和碳化物相增加， 且铁素体和碳化物有聚集长大趋 ［7 － 10 ］ 。 NADCA#207 － 90 标准对晶粒度大小 向 根据 采用 ASTM 比较法， 沿用标准 ASTME － 有特殊规定， 112 ， 6 （ d ） 分别 晶粒度大小应在 7 级以上。图 6 （ c ） 、 1080 ℃ 淬火温度下的晶粒组织， 为 1040 ℃ 、 经比较 法确定图 6 （ c） 可达到 8． 5 级， 图 6 （ d） 为 7 级。因此 随着淬火温度的升高奥氏体晶粒出现长大， 从而会 影响试样的塑性和韧性。
强度 /MPa
的升高而升高。 这是由于随着淬火温度升高， 加速 碳化物的溶解， 使淬火后马氏体中碳和合金元素增 加， 从而提高了淬火后的强度和硬度
［5 ］
10 5
。 如图 3 所
材料的晶粒度级别随着淬火温度的升高而降低 。 示，
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 980 1000 1020 1040
(b)
Ak/J
Ak
46 45 44 43
42 620 640 660 温度 /℃ 回火温度对 H13 钢冲击韧性及硬度的影响 580 600
Effect of tempering temperature on impact toughness and hardness of H13 steel
2． 3
4 3 2 1 1000 1020 1040
温度 /℃
980
1060
1080
1100
图3 Fig． 3
淬火温度对 H13 钢硬度及晶粒度的影响 Effect of quenching temperature on hardness and grain size of H13 steel
充分说明淬火温度的提高， 导致了奥氏体晶粒长大， 并对钢的塑性及韧性都有很大影响 。 2． 2
20 μm
图1 Fig． 1 原始组织粒状珠光体
回火温度的影响 回火温度对 H13 钢的力学性能及硬度的影响如
图 4 所示， 抗拉强度和屈服强度随回火温度的升高 而降低， 延伸率随回火温度的升高而有所提高。 冲 击韧性是材料在冲击载荷作用下， 抵抗破坏的能力， 对于热挤压模具来说冲击韧性是非常重要的指标， 严重影响模具的使用寿命。
H13 钢原是美国的一个钢种， 在我国一般称作 4Cr5MoSiV1 钢， 通常作为铝挤压模具用钢而被最广 。H13 钢之所以被广泛应用， 是因为它具有 ： ； 以下特性 ①高的淬透性和高的韧性 ② 优良的抗热 应用 裂能力； ③中等耐磨损能力， 可采用渗碳或渗氮工艺 来提高其表面硬度； ④ 在较高温度下具有抗软化能 ［2 ］ 力； ⑤热处理变形小； ⑥良好的切削加工性能 。 本 目的是 文对 H13 钢的热处理工艺及组织进行研究， 为了获得满足大型铝挤压模具所需的性能指标， 最 终以提高模具的使用寿命。
王彦俊， 李鹏伟， 陈立超， 刘兆伟， 朱思哲
( 辽宁忠旺集团有限公司， 辽宁 辽阳 111003 ) 摘 要： 通过硬度、 冲击韧性、 抗 拉 强度、 屈服 强度以及 金 相 等 分析， 研究 了 热处理工 艺对 模具材料 H13 钢组 织 与 力 学 性 能 的影响。 结 果 表 明: H13 钢 经 过 预 热处理 后进 行 ( 1030 ～ 1050 ) ℃ × 1 d 淬 火， 油冷， 再进行( 600 ～ 620 ) ℃ × 1． 5 d 二次回 火， 可 使硬 度达 到 大型 挤 压 模具设 计要 求 ( 44 ～ 46 ) HRC ， 其组织更加稳定均匀， 综合性能更佳。 关键词： H13 钢; 热处理工艺; 力学性能 中图分类号： TG162． 42 文献标志码： A 4971 （ 2013 ） 02002104 文章编号： 1673-
3
分析讨论 H13 根据实际生产情况以及试验分析结果表明 ，
钢在最终热处理之前必须要符合北美 NADCA － 203 标准要求， 保证基体为粒状珠光体组织的同时减少
· 24·
热处理技术与装备
第 34 卷
带状偏析及大块未溶碳化物， 这些可以有效减少模 具淬火开裂和应力集中等问题。 H13 钢在 1000 ℃ 淬火后组织中有未溶的粒状碳化物、 马氏体和残余 奥氏体， 由于加热温度较低， 奥氏体成分还没有均匀 淬火后组织不均匀， 碳化物溶解较少； 1040 ℃ 和 化， 1080 ℃ 淬火后高温回火组织中除了少量的针状马氏