H13模具钢金相组织分析
简论H13模具钢的质量控制与分析
简论H13模具钢的质量控制与分析摘要：本文主要简述了化学成分对H13钢性能的影响，分析H13模具钢生产关键技术、H13钢的金相组织与性能，为准确了解钢材质量，随机在商品材上进行取样分析，并同时取了瑞典8407、德国1.2344和国内某厂的H13进行对比分析。
关键词：H13模具钢；性能；关键技术；质量检验H13 钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种，其特性非常适合用于铝型材挤压生产。
然而，随着铝型材挤压行业的发展，铝型材向更大、更复杂的方向发展，这就对挤压模具提出了更高的性能要求。
一、化学成分对H13钢性能的影响（1）C含量与钢的强度成正比关系，钢中增加C 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。
（2）Cr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；含量较高时，其回火抗力也高，同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能。
（3）Ti、V、Mo元素。
锻造或淬火阶段，Ti、V、Mo等碳化物形成元素会形成难溶于奥氏体的合金碳化物，进而阻碍奥氏体晶粒长大，起到细化奥氏体晶粒功效。
另外，回火工序阶段，因H13钢含有较多碳化物形成元素（Ti、V、Mo），当回火温度高于500℃时，渗碳体溶解，形成细小、弥散分布的合金碳化物。
合金碳化物的弥散析出可使H13 出现二次硬化现象。
二、H13模具钢生产关键技术（一）严格控制成分国标、美标、德标、日标对H13钢的化学成分范围要求均较宽，不便于用户控制热处理，对杂质元素的要求也较松。
为稳定其内部质量，我们严格H13的内控成分范围，C、Si、Mn、Cr、Mo、V等均窄范围控制。
资料表明[2]，钢中杂质元素的降低有利于提高钢的各项性能，而且北美压铸协会标准NADCA207-90规定：优级（premium）H13钢含硫量小于w（S）≤ 0.005%，而超级（superior）H13 钢w（S）≤0.003%、w（P）≤0.015%。
热处理对H13模具钢的性能影响分析
热处理对H13模具钢的性能影响分析【摘要】本文分析了预备热处理工艺、回火温度及深冷处理对H13模具钢的性能和模具寿命的影响，研究证明，对成分偏析且锻造不足的H13钢，适当提高回火温度可在一定程度上减少带状组织，对该种钢材热处理前进行扩散退火+球化退火预先热处理，能更有效改善其金相组织，较大幅度提高材料的冲击韧度；深冷处理后，残余奥氏体转变为马氏体，同时碳化物分布更加细小、均匀，可进一步提高H13钢的力学性能。
【关键词】热处理；H13；模具寿命1 引言H13钢是一种典型的热作模具钢，具有良好的热强性、红硬性、较高的韧性和抗热疲劳性能及抗热裂能力，是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢，适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模具等。
由于H13钢良好的性价比及工艺性能，目前该钢种已成为国内外应用最广泛的热作模具钢种之一。
为了充分发挥H13 钢的优异性能，钢坯在热处理前都必须严格按工艺要求进行锻造，要求总锻造比≥3，内镦粗比>2，通过多次镦粗和拔长，以达到提高锻件致密度，改变锻件流线方向，改善碳化物的均匀分布状况的目的。
由于冶金品质和锻造工艺没有达标，部分国产H13钢会出现成分偏析、带状组织严重等现象。
用此类材料制造的模具，经常规工艺处理后，常常出现早期失效。
因此，有必要改善热处理工艺。
在此次研究中，通过改进预备热处理及淬火、回火工艺，探讨热处理工艺改进对H13 钢显微结构和力学性能的影响。
2 实验与数据采集实验选用某厂生产的H13钢试样，经测定，其化学成分（质量分数，%）为：0.40C，0.87Si，0.28Mn，0.021S，0.018P，5.0Cr，1.25Mo，0.92V，成分符合GB1299-1985 标准，未经热处理时硬度检查为15HRC，冲击韧度为18.5J/cm2。
金相检验结果显示（见图1），组织中存在严重的成分偏析及带状组织。
将材料制成标准U型缺口试样，放入充有氩气保护气氛的密封石英玻璃管中，在箱式炉中进行加热。
H13钢退火态显微组织不合格原因分析
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W9B 钢退火态显微组织不合格原因分析
徐长征! 王荣辉+ 张洪奎! !?宝山钢铁股份有限公司 研究院上海%+"!,"" +?宝钢特种材料有限公司上海%+"",&"
%%摘要通过金相显微镜电子扫描显微镜和能谱分析等手段详细分析了 K!$ 钢退火态组 织不合格产品的显微组织通过组织再现实验验证了显微组织不合格的原因并提出了初步 建议 %%关键词K!$ 退火 显微组织
的渗碳体首先溶断溶解的碳原子向周围扩散然 后逐渐聚集长成球状 显然热处理条件相同时 不均匀的原始混合组织得到的球化退火态组织肯 定是不均匀的
偏析主要是电渣重熔均匀化退火锻造工艺 和固溶处理工艺不当等因素造成的 7!# 钢的含 碳量为 $=&9左右其合金元素总量达 (9碳及 合金元素易发生偏析在凝固过程中因选分结晶 的原因存在枝晶偏析尤其在凝固后期枝晶偏 析很严重电渣锭经锻造退火后呈贫碳区与富碳 区交替分布的带状组织& 在通常情况下7!# 钢经过电渣重熔后枝晶较细枝晶偏析和夹杂物 得到改善材质均匀致密 但若电渣工艺控制不 当也会出现较为严重的偏析现象 在电渣过程 中如果电流过大熔速过快渣池较深会造成凝 固速率减慢枝晶发达偏析严重) 弗莱明斯 研究 表 明+ 枝 晶 间 距 和 凝 固 时 间 存 在 如 下 关系 "".A ! " #! $#'!A % 式中! 为枝晶间距))#! #' 为常数由合金成 分确定%为局部凝固时间)35
9:材料及试验方法
材料采用某厂生产的 K!$ 钢#其 K!$ 钢工艺 流程为$ 电 炉 冶 炼 .炉 外 精 炼 .真 空 脱 气*模 铸*保护气氛电渣重熔*高温均质化处理*多向 锻造*细化 处 理*球 化 退 火 处 理*机 加 工*检 验. 成分如下表 ! 所示. 本文首先分析了不合格 品的组织特征#之后使用同种类材料对退火态组 织做了不同超细化处理冷却速度的组织再现试 验. 本研究采用的主要仪器及设备$X0H!!T!'' NI!8IT#用来 金 相 组 织 观 察 及 定 量 金 相 分 析% K,)("#,!*& +"" 扫描电镜 ! !0'" #!0' 微观分
两种热作模具H13钢组织和性能研究
两种热作模具H13 钢组织和性能研究摘要：随着现代工业的迅速发展，热作模具在钢铁、汽车、冶金等行业中扮演了越来越重要的角色。
本文重点针对两种热作模具材料H13 钢的组织和性能进行了研究分析。
通过对比两种不同加工方式制备的H13 钢的组织结构和性能进行比较，揭示了不同加工方式对H13 钢微观组织和力学性能的影响，在提高模具的整体性能方面具有一定的借鉴意义。
关键词：热作模具；H13 钢；组织结构；力学性能前言：随着现代工业的发展，热作模具在钢铁、汽车、冶金等行业中的应用越来越广泛。
其中，H13 钢作为一种常见的模具材料，具有优良的高温强度、热疲劳抗力和磨损抗性等特点，被广泛应用于热作模具制造领域。
由于模具在使用过程中经常受到高温、高压等复杂环境的影响，因此模具的组织结构和力学性能对其使用寿命和加工效率有着重要的影响。
本文选取两种常见的加工方式（热处理和过冷处理）对H13 钢进行了研究，比较了不同加工方式对H13 钢的组织结构和力学性能的影响，为热作模具材料的选用和加工提供了一定的参考和借鉴意义。
一、H13 钢的组织结构和性能分析H13 钢是常见的热作模具材料之一，其主要成分为碳、铬、钼、钨、钴等元素。
在制备过程中，通过适当的合金设计和工艺流程控制，可以得到良好的力学性能和高温疲劳抗力。
1、H13 钢的组织结构H13 钢的组织结构主要由马氏体、余铁素和碳化物等组成。
其中，马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织形态，是H13 钢的主要强化相；余铁素则具有较好的延展性和韧性，能够有效缓解马氏体的脆性；碳化物则是钢中主要的强化相之一，能够显著提高钢的硬度和热稳定性。
2、H13 钢的力学性能H13 钢具有良好的高温强度、热疲劳抗力和耐磨性等特点，使其成为热作模具材料的理想选择。
具体的力学性能如下：（1）抗拉强度：H13 钢的抗拉强度为1460MPa，表明其具有很高的强度和韧性，能够承受大的拉伸应力。
（2）屈服强度：H13 钢的屈服强度为1260MPa，是其材料强度的重要参数，直接影响到其在高温环境下的使用寿命和稳定性。
相图分析
参照成分(如表2.1所示)利用Thereto-calc软件计算H13钢中可能析出的平衡相，图2.9为H13钢的平衡相图，由相图可以看出H13钢不同温度下的物相类型，从图可以看出，当温度高于1350℃时有液相存在，但同时存在固体相，即包析相。
当温度在1180~1320℃范围时，H13钢中全为奥氏体相;当温度在10001178℃的围内，随着温度的降低，钢中的奥氏体含量逐渐减少;在900-1180℃的温度范围，主要为奥氏体相和MC型碳化物，随着温度的降低，MC碳化物的量逐渐增多。
当温度低于900℃时，开始出现M23C6型碳化物，随着温度的降低，其含量逐渐增多。
在800 ~ 840℃范围内还会有M7C3碳化物生成，但温度低于8000C时不再析出生成此类型的碳化物。
M6C 的析出温度最低，在650℃才开始析出。
由此，H13钢中所包含的碳化物以_MC,M6C " M7C3 " M23C6为主，MC的溶解温度最高，在1200℃左右才能完全溶解，M,C3的溶解温度在850℃左右，M23C6的溶解温度大约在840℃左右，而M6C溶解温度最低，在650℃既可完全溶解。
在MC碳化物中的主要合金元素为V，相组成通常表示为VC，而其他类型的碳化物中通常都包含有几种合金元素。
第四章H13钢退火态中的碳化物由于某些合金元素与碳具有较强的亲和力，因此，碳化物就成为了钢和合金中最常见的相。
合金元素与碳的亲和能力强弱不同，按照由强到弱的顺序可排列为:钛>锆>钒铌>钼>铬>锰，(铁)>钴。
各种碳化物现在钢中的实际稳定性也不同:MC>M6C> M23C6> M7C3>M3C 。
H 13钢的合金成分固定，在一定的退火温度范围内其碳化物的类型也应是一定的，本章将H1钢退火态中常出现的一些碳化物。
H13钢在退火时碳化物能否很好的球化，关键在与对不同碳化物的形态的控制上，影响球化效果的关键因素是退火组织中碳化物的尺寸分布及形态，在退火态中常见的碳化物有:MC. M6C. M7C3，M23C6，不同类型的碳化物所含主要元素不同，且晶体结构不同，在不同的温度下各类型的碳化物的溶解、形核、粗化的机制不同，影响着材料的使用性能。
精密铸造导卫H13钢显微组织分析[1]
![精密铸造导卫H13钢显微组织分析[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/6c907a4cc850ad02de804132.png)
收稿日期:2005208230; 修订日期:2005212202作者简介:黄曼平(19542 ),安徽合肥人,副教授.研究方向:工模具材料.Em ail :hsyhmp @Vol.26No.12Dec.2005铸造技术FOUNDR Y TECHNOLO GY精密铸造导卫H13钢显微组织分析黄曼平1,尤显卿2,金 星2(1.安徽建筑工业学院,安徽合肥230022;2.合肥工业大学,安徽合肥230009)摘要:研究精密铸造导卫H13钢在不同热处理工艺下的组织结构性能,制定了该钢最佳热处理工艺,使其性能获得提高,并应用于轧制线材轧机导卫上。
结果表明,精密铸造H13钢在加热温度为870～890℃,以20～30℃/h 的冷却速度退火时,硬度最低;最佳淬火温度为1050℃,淬火后应进行2～3次回火,可以获得高的热稳定性、强韧性和热疲劳性能。
关键词:精密铸造;H13钢;退火工艺中图分类号:T G249.5 文献标识码:A 文章编号:100028365(2005)1221137204A nal ys is o n t h e Mic r os t r uc t ur e of t h e Pr e cis i o n Ca s ti n g Mill Gui d e S t e el H 13H UANG Man 2ping 1,Y OU X ian 2qing 2,J I N X ing 2(1.Anhui Institute of Architecture &Industry ,Anhui 230022,China ;2.Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China )A bs t ra c t :The micro structure and prop erties of the precision ca sting mill guide steel H13under different heattreatment techniques ,were studied and some sp ecial treatment technology of H13steel was analyzed.The best heat treatment craft of this steel was made out.The properties of this steel have increased and applied on the mill guide for rolling line material.The results of the tests show that the precision casting H13steel has the lowest hardne ss when annealing heat temperature is 870～890℃and cooling speed is 20～30℃/h ,and the be st quench temperature is 1050℃,and 2～3times temp er should be carried on ,after quenching to obtain high hot stability ,strong toughness and thermal fatigue performance.Ke y w o r ds :Precision casting ;H13steel ;Annealed technique 中国在广泛使用第一代热作模具钢5CrMnMo 、5CrNiMo 和3Cr2W8V 的基础上,近年来引进了美国先进的第二代热作模具钢A ISIH11,H12,H13系列。
H13模具钢金相组织分析
热作模具钢H13的显微组织金相分析摘要：按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢验收标准NADCA# 207-90和H11、H13及改良型钢的显微成分偏析验收参考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析，并对其真空淬火显微组织进行研究。
关键词：热作模具钢；热处理；显微组织1前言H13钢在淬硬条件下具有较高韧度，并具有优良的抗热裂能力，是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢。
它适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模的热冲孔模具等。
H13钢在我国为4Cr5MoSiV1钢。
德国的DIN1.2344，瑞典的SS142242，法国的AFNORZ40COV5和日本的JISSKD61与之相类似。
众所周知，影响模具寿命的最重要因素是热作模具钢的质量。
现在，描述热作模具钢的质量主要通过显微组织分析。
评定显微组织的标准广泛采用北美压铸协会模具材料委员会编的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA#207-90。
新近研究的显微带状组织验收参考图谱更能说明钢材力学性能和模具寿命的关系。
因而，它们是对材料进行金相评级的重要依据。
本文从这两方面着手对一种国产H13钢进行显微组织分析，并对这种材料的真空淬火显微组织作研究。
2按NADCA的分析按照NADCA#207-90标准，一般试样都在退火态下进行推测。
2.1 材料化学成分：国产H13钢的化学成分分析结果列于表1。
表中还列入ASTMA681(最新修订版)中H13钢和NADCA#207-90中高级H13钢的化学成分，表中列入的4Cr5MoSiV1钢为GB/T1299-2000《合金工具钢》中规定的相当于H13钢的成分。
降低钢中含硫量对提高H13钢的纯净度，从而改善其性能具有重要意义。
文献[3]介绍，硫的质量分数<0.014%时可以大大提高钢件的断裂韧度KIC值。
国外电渣重熔优质H13钢的含硫质量分数控制在0.005%～0.008%范围。
在此，国产电渣重熔钢H13R尚有待提高。
汽车零件模具H13钢失效分析及预防措施
.模具材料及恭处理技术.汽车零件模具H13钢失效分析及预防措施姚宏康 '曹立军 '冯明明丨.唐山志威科技有限公司（河北遵化064200)2.河北省工模具钢技术创新中心（河北遵化064200)【摘要】利用直读光谱分析仪、洛氏硬度计、光学显微镜及扫描电镜等检测手段，对H13汽 车零件模具表面早期失效进行了系统分析，确定模具失效的原因为电火花加工过程中操作不当产生产的电火花蚀坑，并具有电火花白层、显微裂纹等电火花加工缺陷。
针对电火 花加工过程存在的影响模具使用的问题，给出了预防措施。
关键词：汽车零件；模具；电火花蚀坑；电火花白层；显微裂纹;预防措施中图分类号:TG162 文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671 -3508.2020.09.024Failure Analysis and Preventive Measuresof H13 Automobile Parts Mold【Abstract】Tested and observed by OES,rockwell apparatus,O M and SEM,this article systematically analyzes the reason of early failure of the H13 automobile parts mold is the surface defect EDM crater with EDM white layer and microscopic crack caused by improper operation in EDM and gives the preventive measures.Key words：automobile parts;mold;EDM crater;EDM white layer;microscopic crack;preventive measuresi引言H13是一种Cr-Mo-V空冷硬化型热作模具钢，具目前塑料模具一般常用的抛光程序为：油石320# —400# -^O O# —800#;—砂纸 280# —>400# — 600# —800# —1000# —1200# —1500# —2000# —2500#;—毛毯辊+钻石镐一>10|xm—。
H13模具钢表面激光熔覆Co基合金涂层的组织和性能
Ｋ ｅ ｏ ｄ ｌ ｓ ｒｃ ａ ｄｉｇ；Ｈ １ ｏｄ ｓｅ ｌ ｙ ｗ ｒ ｓ ａ ｅ ｌｄ ｎ ３ ｍ ｌ ｔ ｅ ；Ｃｏ ｂ ｓ ｄ ａｌｙ；ｍ ｉｒ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ － ａ ｅ ｌｏ ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｅ ｒ ｎ ｅ ｆ
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钱 星 月 童 和 强 张 丹 莉 程 虎
（ 台州学 院 机 械工 程学 院 ， 江 台州 ３ ８ ０ ） 浙 １０ ０
摘 要 采 用 Ｃ ， 续 激 光 器 在 Ｈ ３模 具 钢 表 面 制 备 ｃ 基 合 金 涂 层 。利 用 扫 描 电镜 （ Ｅ 、 Ｏ连 １ ｏ Ｓ Ｍ） 能谱 分 析 仪 （ Ｄ ） ＥＳ、
第 ５期
钱 星 月 等 ： ３模 具 钢 表 面 激 光 熔 覆 ｃ 基 合 金 涂 层 的组 织 和性 能 Ｈ１ ｏ
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H13钢激光相变硬化的组织与性能试验研究
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损和氧化磨损.
关键词:热作模具钢;激光相变硬化;摩擦磨损试验机;电化学腐蚀
中图分类号:
TG１７８
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热作模具钢H13的显微组织金相分析
摘要：按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢验收标准NADCA# 207-90和H11、H13及改良型钢的显微成分偏析验收参考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析，并对其真空淬火显微组织进行研究。
关键词：热作模具钢；热处理；显微组织
1前言
H13钢在淬硬条件下具有较高韧度，并具有优良的抗热裂能力，是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢。
它适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模的热冲孔模具等。
H13钢在我国为4Cr5MoSiV1钢。
德国的DIN1.2344，瑞典的SS142242，法国的AFNORZ40COV5和日本的JISSKD61与之相类似。
众所周知，影响模具寿命的最重要因素是热作模具钢的质量。
现在，描述热作模具钢的质量主要通过显微组织分析。
评定显微组织的标准广泛采用北美压铸协会模具材料委员会编的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA#207-90。
新近研究的显微带状组织验收参考图谱更能说明钢材力学性能和模具寿命的关系。
因而，它们是对材料进行金相评级的重要依据。
本文从这两方面着手对一种国产H13钢进行显微组织分析，并对这种材料的真空淬火显微组织作研究。
2按NADCA的分析
按照NADCA#207-90标准，一般试样都在退火态下进行推测。
2.1 材料化学成分：
国产H13钢的化学成分分析结果列于表1。
表中还列入ASTMA681(最新修订版)中H13钢和NADCA#207-90中高级H13钢的化学成分，表中列入的4Cr5MoSiV1钢为GB/T1299-2000《合金工具钢》中规定的相当于H13钢的成分。
降低钢中含硫量对提高H13钢的纯净度，从而改善其性能具有重要意义。
文献[3]介绍，硫的质量分数<0.014%时可以大大提高钢件的断裂韧度KIC值。
国外电渣重熔优质H13钢的含硫质量分数控制在0.005%～0.008%范围。
在此，国产电渣重熔钢H13R尚有待提高。
2.2 纯净度：
NADCA#207-90规定，钢中非金属夹杂物含量等级测定按ASTME-45-97(最新修订版)中方法A进行。
它基于瑞典Jernkontoret方法来评定非金属夹杂物，应用JK评级图。
评级按夹杂物形态(不依据夹杂物成分)和分布分四种基本类型，记为A、B、C和D，并据夹杂物厚度或直径分粗细两种系列，对粗系以字母e表示。
国产H13R钢试样实际测定结果见表2，以试样中最严重的视域为依据，结果表明该钢的纯净度略有超差。
表中允许等级为NADCA#207-90的规定。
为此比较，相应列入进口2344(德国)、W302(奥地利)的H13钢的测定值。
2.3 退火态硬度：
NADCA#207-90标准规定，H13钢交货时退火态硬度不应高于235HB。
在ASTMA681-94标准中规定退火态和冷拉态的最
高硬度为235HB和262HB。
国产某H13R钢及循环退火、高淬高回工艺进行预处理试件测定硬度值列于表3。
为便于比较，也列
入进口2344和W302钢的相应测定值。
2.4 退火显微组织
H13钢供货态退火显微组织为铁素体基体上均匀分布着球状合金碳化物。
NADCA#207-90标准按钢材等级和尺寸验收合格级别相差相当大。
国产某H13R钢的退火态显微组织示于图1中。
铁素体基体在有的区域呈位向分布，在有的区域呈等轴状分布，细点状合金碳化物分布不匀，铁素体晶界上二次合金碳化物析出较多，有的晶界上几乎呈链状析出粒状和细杆状碳化物。
这种分布按GB1299-2000标准中第二级别图评定为≥4级，合格应不大于2级。
按NADCA#207-90标准，图1示的组织应评为不合格。
国产钢经循环退火和高淬高回(真空炉中进行)预处理试件显微组织见图2(a)和(b)。
按图2(a)言，铁素体位向逐渐趋于等轴状，碳化物均匀分布程度有提高，但晶界上仍有呈链状析出的碳化物。
按图2(b)言，铁素体基体仍保持着马氏体和粒状贝氏体(见图4.)的位向，粒状合金碳化物分布较为均匀。
按NADCA#207-90标准，图2(a)评为不合格；图2(b)评为基本合格，但不符合优质H13钢要求。
图1 H13R钢退火态显微组织(×500)
图2 H13R循环退火(a)和高淬高回(b)显微组织
a)×500 b)×500
2.5 晶粒大小：
NADCA#207-90标准对晶粒大小测定有特殊规定，但也可按一定工艺处理的金相检验试样采用ASTM比较法，沿用标准为ASTME-112，晶粒大小应在7级以上。
本文对实际处理试样作晶粒度测定，结果见表4。
测定时试样的放大倍数为400，换算成放大100倍时的晶粒度值。
2.6 热处理特性：
NADCA#207-90标准规定：厚度不大于25.4mm的H13钢件经1010℃(1850u)奥氏体化后空冷，其最低硬度应达到50HRC。
国产某H13R钢1#和2#实际工件厚度180mm，经1030℃奥氏体化，在真空炉中气淬后，测定硬度值为40～45HRC。
其中，1#工件硬度值较低。
3微观带状组织分析：
国产某H13R钢显微组织中存在枝晶偏析，在锻造中未加以消除，有些较粗球状合金碳化物聚集分布呈一定带状偏析。
这在图1和图2的退火显微组织中可窥见一斑。
国产H13R钢1#试样低倍形貌示于图3，对照新研制的参考图谱可评为第2行E列，偏析级别虽属合格，但离普通级别和优质级别压铸模具材料尚有较大距离。
此外，应注意，图中可看到共晶碳化物的存在。
含较多合金元素的H13钢属过共析钢，理应不会出现共晶碳化物。
但它与高碳低合金工具钢中出现碳化物液析类似，由于碳和合金元素偏析，特别是铬的作用，会在组织中出现非平衡的亚稳定共晶碳化物。
参照YB9-68《铬轴承钢技术条件》中第九级别图，该试样评为一级。
组织有的共晶碳化物呈多边形，但不具有锋利锐角，有的略呈链状分布。
这种组织如较严重会使模具提前失效。
图3 H13R1#工件低倍组织形貌(×50) 图4 H13R钢高淬高回试件中粒状贝氏体形貌×500 4淬火显微组织分析：
国产某H13R钢1#和2#实际工件经1030℃奥氏体化，在真空炉中气淬后发现：1#件晶界部位出现索氏体，相应硬度较低些，马氏体针长按JB/T8420-96《热作模具钢显微组织评级》标准评为2级；2#件淬火硬度较高，马氏体针长评为3～4级。
通常，热作模具钢的马氏体针级别以2～4级为宜。
对高淬高回预处理(淬火温度1050℃)试样的显微组织仔细观察，铁素体有相当部分呈一定位向平行排列，并存在呈正三角形位向分布情况(见图4)。
这实际上预示试件真空淬火中获得了一定量的粒状贝氏体组织，这种组织会导致试件冲击韧度值出现较低的现象。
对粒状贝氏体，朱钰如等[4]已作了一定的研究；李炯辉等指出，粒状贝氏体中铁素体是类似魏氏组织的铁素体[5]。
我们曾对35CrMo钢中粒状贝氏体类别及其对冲击韧度影响作了较深入的工作[6]。
在过共析的H13钢中出现粒状贝氏体组织尚未见报导。
俞德刚指出，粒状贝氏体仅发生在含有降低奥氏体中碳活度的合金元素的钢中，如含Cr、Mo和V的钢[7]。
看来，H13钢正是这样的一种钢。
关于粒状贝氏体及其对材料韧度影响的进一步研究工作在进行中。
5结论
5.1 国产某H13R钢纯净度稍超差，退火态显微组织不合格，带状偏析合格。
5.2 H13R钢循环退火试样显微组织比上述有改进，但仍不合要求。
5.3 H13R钢高淬高回预处理试样显微组织中铁素体相当部分仍保留马氏体和粒状贝氏体形态，合金碳化物较均匀析出，基本符合要求。
5.4 H13钢1#件真空淬火组织中出现屈氏体；马氏体针长2级，符合JB/T8420标准要求。
5.5 H13钢2#件真空淬火组织中马氏体针长3～4级，符合JB/T8420标准要求。
表8 H13钢的淬火、回火组织评级
H13热处理要点
及其金相组织
H13 模具钢球化退火组织：点状或球状珠光体+少量网状分布的二次碳化物2级(500X) 球化退火工艺:880℃保湿3h，炉冷到740℃保湿3h，炉冷到500℃以下出炉空冷。
热处理要点：1.务必确保球化转变温度740℃保温3h；
2.务必炉冷至500℃以下才能出炉空冷。
H13 模具钢1040℃淬火组织：马氏体（针状、板条状）+残余奥氏体+弥散分布的碳化物+少量针状下贝氏体(500X)
H13 模具钢1050℃淬火+560~600℃三次回火组织：回火马氏体（细针状）+回火托氏体+残余碳化物(500X)
（注：该图片金相组织中含较多的残余奥氏体，淬火时冷却速度过慢，马氏体转变不完全。
）
JB/T 8420-1996 2级隐针状马氏体+极少量残余奥氏体500X JB/T 8420-1996 3级细针状马氏体+少量残余奥氏体500X
JB/T 8420-1996 4级针状马氏体+残余奥氏体500X JB/T 8420-1996 5级较粗大针状马氏体+较多残余奥氏体500X
一般合格级别为JB/T 8420-1996 2~4级。