H13模具钢是国内外应用最广的热作模具钢种之一。

  国内H13钢常用的冶炼方法有电炉冶炼+电渣重熔和电炉冶炼+炉外真空精炼。电渣冶炼对控制H13钢洁净度、组织均匀性等具有很重要的作用,是生产高品质H13钢的重要环节。相对而言,电炉冶炼成本较低,并且采用LF+VD等精炼方法也能生产出S、P含量较低(≤0.003%S、≤0.015%P)的H13钢。

  国内生产实践证明,采用电炉冶炼生产的H13钢横向韧性较低,不能达到NADCA#207-2003《北美模铸协会H13显微组织评级图》标准。而国外部分先进特殊钢厂使用电炉冶炼也能生产出横向韧性较高的H13钢。因此,需要对电渣及电炉冶炼的H13钢进行对比研究。

  对H13模具钢的组织和性能进行研究,H13电炉钢和电渣钢的区别如下:

  由于冶炼的方法不同,H13电炉钢与电渣钢相比,

  1.电炉钢致密性差,纯净度较低;

  2.退火态带状偏析严重,退火组织不均匀;

  3.较多液析碳化物经过淬、回火后未发生变化;在冲击试验中,链状液析碳化物聚集的地方易产生开裂,断口上表现为横向条纹,导致韧性较低。

 

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  主要用作热锻压模、热挤压模和铝合金压铸模。

  H13模具钢化学成分及其作用

  H13钢属C-Cr-Mo-Si-V型钢,牌号4Cr5MoSiV1。

  碳(C)为0.32~0.45%,硅(Si)为0.80~1.20%,锰(Mn)为0.20~0.50%,铬(Cr)为4.75~5.50%,钒(V)为0.80~1.20%,钼(Mo)为1.10~1.75%,硫(S)允许残余含量≤0.030%,磷(P)允许残余含量≤0.030

  部分化学成分作用如下:

  1.钢中增加碳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。所以,在保持强度前提下要尽可能降低钢的含碳量。

  2.铬对钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响,同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能。

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