H13鋼材從鋼廠發(fā)貨時一般為退火態(tài)組織，此時的鋼材比較軟（一般來說≤235HB），這樣模具企業(yè)在粗加工過程時才比較容易加工。但是模具在壓鑄過程中又需要較高的強度，所以此時鋼材就需要熱處理工藝的加入。現(xiàn)在比較常用的熱處理工藝是真空氣淬的方式，這是因為真空氣淬的模具變形相對來說比較小，熱處理完成后模具比較整潔，熱處理開裂的風(fēng)險較小。
現(xiàn)在H13類鋼材的真空熱處理選擇的溫度范圍在1010-1030℃，這個溫度較低時，模具對時間的敏感性相對來說也較低，不易組織過熱（晶粒粗大）。H13類鋼材的退火態(tài)組織一般包括顆粒狀的珠光體和碳化物。碳化物主要是合金元素與碳元素結(jié)合的產(chǎn)物，我們在鋼材中加入合金元素，不想這些合金以大個碳化物的形式存在于鋼中，不然就起不到合金化的作用（特別是這些合金元素一般來說價格都是比較高的）。熱處理的過程理論上想要達到的最佳效果就是在鋼材組織全部轉(zhuǎn)化為奧氏體后，碳化物全部溶入奧氏體，在奧氏體晶粒長大之前進行淬火冷卻。但是奧氏體晶界失去碳化物的釘扎作用后非常容易長大，這也就意味著這個時間段很難控制?，F(xiàn)在我們所有熱處理工藝改進的最終目的都是努力進入這個時間區(qū)間（最高溫度保溫區(qū)間）。例如我們行業(yè)內(nèi)的熱處理工程師根據(jù)經(jīng)驗對工藝的改進，再例如北美壓鑄學(xué)會（NADCA）制定的參考工藝。我們在熱處理過程中所采用的一些手段也都是為了達到這個目的，例如使用熱電偶監(jiān)控模具內(nèi)部溫度的變化，例如通過觀察窗口對模具的顏色進行監(jiān)控等。
假如在熱處理過程中我們可以很精確的將高溫保溫時間控制在這個時間段內(nèi)，在后續(xù)的冷卻過程中，理論上來說冷卻速度越快越好，例如選擇水冷的方式（冷卻介質(zhì)的冷卻速度是水＞油＞氣體），現(xiàn)在就有工程師在研發(fā)可以水冷的H13類鋼材?？焖倮鋮s可以阻止合金元素在從奧氏體中析出。當合金元素全部被禁錮在基體中時，此時鋼材就獲得了最高的強度，在隨后的回火過程中我們將部分合金元素從基體中析出，且以細小的顆粒狀的碳化物的形式析出，根據(jù)我們想要的硬度來決定我們析出多少合金元素。理論上此時我們就可得到最佳性能的鋼材。
當然這些都是理論上的，實際情況要比理論復(fù)雜的多，后面我會繼續(xù)分享實際情況對熱處理過程的限制，以及其他的熱處理方面的東西。
