H13是熱作模具鋼，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T1299—2000，牌號4Cr5MoSiV1。

合金工具鋼，簡稱合工鋼，是在碳工鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素形成的鋼種。合工鋼包括：量具刃鋼、耐沖擊工具鋼、冷模鋼、熱模鋼、無磁模鋼、塑料模鋼。

化學(xué)成分：

C 0.32~0.45，

Si 0.80~1.20，

Mn 0.20~0.50，

Cr 4.75~5.50，

Mo 1.10~1.75，

V 0.80~1.20，

p ≤ 0.030，

S ≤ 0.030。

用途：

H13模具鋼用于制造沖擊載荷大的鍛模、熱擠壓模、精鍛模；鋁、銅及其合金壓鑄模。引進(jìn)美國H13空淬硬化熱作模具鋼。其性能、用途和4Cr5MoSiV鋼基本相同，但由于釩含量較高，中溫(600度)性能比4Cr5MoSiV鋼是熱作模具鋼中廣泛使用的代表性鋼號。

硬度分析：

淬火鋼的基體硬度取決于鋼中碳含量與淬火鋼硬度的關(guān)系曲線，H13模具鋼淬火硬度為55HRC左右。對于工具鋼，鋼中的部分碳進(jìn)入鋼的基體，導(dǎo)致固體溶解和強(qiáng)化。另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，該合金碳化物除少量殘留外，還需要在淬火馬氏體基體上進(jìn)行兩次硬化。因此，熱作模具鋼的性能由殘留合金碳化合物和回火馬氏體的組織均勻分布決定。可以看出，鋼中的含量C量不宜過低。

H13熱處理工藝：

1.預(yù)先熱處理

市場供應(yīng)H13鋼和模坯在鋼廠進(jìn)行退火熱處理，確保金相組織良好，硬度適當(dāng)，加工性好，無需退火。但廠家改鍛后破壞了原有的組織和性能，增加了鍛造應(yīng)力，必須重新退火。

等溫球化退火工藝為860~890℃加熱保溫2h，降溫到740～760℃等溫4h，爐冷到500℃左右出爐。

2.淬火及回火

要求韌性好的模具淬火工藝規(guī)范：加熱溫度1020～1050℃，油冷或空冷，硬度54~58HRC；模具淬火工藝規(guī)范要求熱硬度為主，加熱溫度為1050~1080℃，油冷，硬度56~58HRC。

回火溫度為530~560℃，硬度48～52HRC；回火溫度560～580℃；硬度47～49HRC。

回火應(yīng)進(jìn)行兩次。℃回火時出現(xiàn)回火二次硬化峰，回火硬度最高，峰值55HRC但韌性最差。因此，回火工藝應(yīng)避免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)預(yù)熱兩次(600~650℃，800～850℃），減少加熱過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。

3.化學(xué)熱處理

H13鋼氣體氮或氮碳共滲可進(jìn)一步加強(qiáng)模具，但其氮化溫度不應(yīng)高于回火溫度，以確保心臟強(qiáng)度不降低，從而提高模具的使用壽命。