H13模具钢H13模具钢的化学成份
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发布时间：2024-10-24 10:41
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时间：2024-11-15 17:02
H13模具钢是一种广泛应用于全球的C-Cr-Mo-Si-V型钢，其应用之广和特性之优主要依赖于其化学成分的精确控制。在探究化学成分改进的研究中，学者们发现，降低材料中的硫含量能够显著提高冲击韧度。当材料的抗拉强度Rm达到1550MPa时，将含硫量从0.005%降至0.003%，冲击韧度可提高约13J。因此，NADCA 207-2003标准规定，优级H13钢的含硫量应低于0.005%，而超级H13钢的含硫量和磷含量分别应低于0.003%S和0.015%P。
在分析H13钢的化学成分时，碳的含量是一个关键因素。AISI H13、UNS T20813、ASTM（最新版）的H13和FED QQ-T-570的H13钢的含碳量范围最宽，规定为（0.32~0.45）%。德国X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量为（0.37~0.43）%，而德国DIN17350中的X38CrMoV5-1的含碳量为（0.36~0.42）%。日本SKD 61的含碳量为（0.32~0.42）%，而我国GB/T 1299和YB/T 094中4Cr5MoSiV1和SM 4Cr5MoSiV1的含碳量为（0.32~0.42）%和（0.32~0.45）%，与SKD61和AISI H13相似。
在工具钢中，钢中的碳元素决定着淬火钢的基体硬度。在分析H13钢的含碳量与淬火钢硬度的关系曲线时，可以发现H13钢的淬火硬度大约在55HRC左右。对热作模具钢而言，含碳量保持在形成少量合金碳化物的水平上，有利于提高材料的韧度。Woodyatt 和Krauss指出，保持含碳量约0.4%时，H13钢的位置在Fe-Cr-C三元相图的奥氏体A和（A+M3C+M7C3）三相区交界位置处较好，具有较高的耐磨性能。保持相对较低的含碳量有助于获得较高的Ms点温度，使钢在淬冷至室温时获得以马氏体为主加少量残余A和均匀分布的合金碳化物组织，经回火后获得均匀的回火马氏体组织。避免过多残余奥氏体在工作温度下发生转变，影响工件的工作性能或变形。
H13钢淬火后得到的马氏体组织为板条M+少量片状M+少量残余A。经回火后在板条状M上析出的很细的合金碳化物，对于提高模具钢的性能具有重要意义。国内学者在这一领域也开展了一定的工作，以进一步优化H13模具钢的性能和应用。
