宝钢电渣H13—耐高温锌铝压铸H13模具钢 上钢五

　H13是热作模具钢，履行标准GB/T1299—2000。 一致数字代号T20502；牌号4Cr5MoSiV1；  H13

　　合金东西钢简称合工钢，是在碳工钢的基础上参加合金元素而构成的钢种。其间合工钢包含：量具刃具用钢、耐冲击东西用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。

　　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；

　　淬火：790度+-15度预热，1000度（盐浴）或1010度（炉控气氛）+-6度加热，保温5~15min空冷，550度+-6度 回火；退火、热加工；

　　H13钢是C-Cr-Mo-Si-V型钢,在世界上的运用极端遍及,一起各国许多学者对它进行了广泛的研讨,并在探求化学成分的改进。钢的运用广泛和具有优秀的特性,主要由钢的化学成分决议的。当然钢中杂质元素有必要下降,有材料标明,当Rm在1550MPa时,材料含*量由0.005%降到0.003%,会使冲击韧度进步约13J。非常显着,NADCA 207-2003标准就规则:优级(premium)H13钢含*量小于0.005%,而超级(superior)的应小于0.003%S和0.015%P。下面临H13钢的成分加以分析。  H13碳：美国AISI H13，UNS T20813，ASTM（最新版）的H13和FED QQ-T-570的H13钢的含碳量都规则为（0.32~0.45）%，是一切H13钢中含碳量规模最宽的。德国X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量为（0.37~0.43）%，含碳量规模较窄，德国DIN17350中还有X38CrMoV5-1的含碳量为（0.36~0.42）%。日本SKD 61的含碳量为（0.32~0.42）%。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）%，别离与SKD61和AISI H13相同。特别要指出的是：北美压铸协会NADCA 207-90、207-97和207-2003标准中对H13钢的含碳量都规则为（0.37~0.42）%。

　　钢中含碳量决议淬火钢的基体硬度，按钢中含碳量与淬火钢硬度的联系曲线能够知道,H13钢的淬火硬度在55HRC左右。对东西钢而言，钢中的碳一部分进入钢的基体中引起固溶强化。别的一部分碳将和合金元素中的碳化物构成元素结组成合金碳化物。对热作模具钢,这种合金碳化物除少量残留的以外，还要求它在回火过程中在淬火马氏体基体上弥散分出发作两次硬化现象。从而由均匀分布的残留合金碳化合物和回火马氏体的安排来决议热作模具钢的功能。由此可见，钢中的含C量不能太低。

　　含5%Cr的H13钢应具有高的韧度，故其含C量应坚持在构成少量合金C化物的水平上。Woodyatt 和Krauss指出在870℃的Fe-Cr-C三元相图上,H13钢的方位在奥氏体A和（A+M3C+M7C3）三相区的接壤方位处较好。相应的含C量约0.4%。图上还标出添加C或Cr量使M7C3量增多,具有更高耐磨功能的A2和D2钢以作比较。别的重要的是,坚持相对较低的含C量是使钢的Ms点取于相对较高的温度水平(H13钢的Ms一般材料介绍为340℃左右)，使该钢在淬冷至室温时取得以马氏体为主加少量剩余A和残留均匀分布的合金C化物安排，并经回火后取得均匀的回火马氏体安排。防止使过多剩余奥氏体在作业温度下发作改变影响工件的作业功能或变形。这些少量剩余奥氏体在淬火今后的两次或三次回火过程中应予以改变彻底。这儿趁便指出，H13钢淬火后得到的马氏体安排为板条M+少量片状M+少量剩余A。经回火后在板条状M上分出的很细的合金碳化物，国内学者也作了必定作业。

　　众所周知，钢中添加碳含量将进步钢的强度，对热作模具钢而言，会使高温强度、热态硬度和耐磨损性进步，但会导致其韧度的下降。学者在东西钢产品手册文献中将各类H型钢的功能比较很显着证明了这个观念。一般以为导致钢塑性和韧度下降的含碳量界限为0.4%。为此要求人们在钢合金化设计时遵从下述准则:在坚持强度前提下要尽或许下降钢的含碳量,有材料已提出:在钢抗拉强度达1550MPa以上时,含C量在0.3%-0.4%为宜。H13钢的强度Rm，有文献介绍为1503.1MPa(46HRC时)和1937.5MPa(51HRC时)。

　　查阅FORD和GM公司材料引荐的TQ-1、Dievar和ADC3等钢中的含C量都为0.39%和0.38%等，相应的韧度目标等列于表1，其理由可由此管窥所及。

　　对要求更高强度的热作模具钢，选用的办法是在H13钢成分的基础上进步Mo含量或进步含碳量，这将在后面还会论及，当然韧度和塑性的略为下降是能够意料的。

　　2.2 铬： 铬是合金东西钢中最遍及含有的和价廉的合金元素。在美国H型热作模具钢中含Cr量在2%~12%规模。在我国合金东西钢（GB/T1299）的37个钢号中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。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，一起它溶入基体中会明显改进钢的耐蚀功能，在H13钢中含Cr和Si会使氧化膜细密来进步钢的抗氧化性。再则以Cr对0.3C-1Mn钢回火功能的效果来分析，参加﹤6% Cr对进步钢回火抗力是有利的，但未能构成二次硬化；当含Cr﹥6%的钢淬火后在550℃回火会呈现二次硬化效应。人们对热作钢模具钢一般选5%铬的参加量。

　　东西钢中的铬一部分溶入钢中起固溶强化效果，另一部分与碳结合,按含铬量凹凸以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6方式存在，从而来影响钢的功能。别的还要考虑合金元素的交互效果影响，如当钢中含铬、钼和钒时，Cr>3%^[14]时，Cr能阻挠V4C3的生成和推延Mo2C的共格分出，V4C3和Mo2C是进步钢材的高温强度和抗回火性的强化相^[14]，这种交互效果进步该钢耐热变形功能。

　　铬溶入钢奥氏体中添加钢的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都与Cr相同是添加钢淬透性的合金元素。人们习惯用淬透性因子加以表征,一般国内现有材料[15]还只运用Grossmann等的材料,后来Moser和Legat[16,22]的更进一步作业提出由含C量和奥氏体晶粒度决议根本淬透性直径Dic和合金元素含量断定的淬透性因子(示于图3中)来核算合金钢的抱负临界直径Di,也可从下式作近似核算:

　　Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni (1)

　　(1)式中各合金元素以质量百分数表明。由该式，人们对Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影响钢淬透性有适当清晰的半定量了解。

　　Cr对钢共析点的影响，它和Mn大致类似，在约5%的含铬量时，共析点的含C量降到0.5%左右。别的Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的参加更明显下降共析点含C量。为此能够知道：热作模具钢和高速钢相同归于过共析钢。共析含C量的下降，将添加奥氏体化后安排中和最终安排中的合金碳化物含量。

　　钢中合金C化物的行为与其本身的安稳性有关，实际上，合金C化物的结构、安稳性与相应C化物构成元素的d电子壳层和S电子壳层的电子短缺程度相关[17]。跟着电子短缺程度下降，金属原子半径随之减小，碳和金属元素的原子半径比rc/rm添加，合金C化物由空隙相向空隙化合物改变，C化物的安稳性削弱，其相应熔化温度和在A中溶解温度下降，其生成自由能的绝对值减小，相应的硬度值下降。具有面心立方点阵的VC碳化物，安稳性高，约在900~950℃温度开端溶解，在1100℃以上开端很多溶解（溶解完结温度为1413℃）[17]；它在500~700℃回火过程中分出，不易**长大，能作为钢中强化相。中等碳化物构成元素W 、Mo构成的M2C和MC 碳化物具有密排和简略六方点阵，它们的安稳性较差些，亦具较高的硬度、熔点和溶解温度，仍可作为在500~650℃规模运用钢的强化相。M23C6(如Cr23C6等)具有杂乱立方点阵，安稳性更差，结合强度较弱，熔点和溶解温度较低（在1090℃溶入A中），只要在少量耐热钢中经归纳合金化后才有较高安稳性（如（CrFeMoW）23C6,可作为强化相。具有杂乱六方结构的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的安稳性更差，它和Fe3C类碳化物相同很易溶解和分出，具有较大的**长大速度，一般不能作为高温强化相[17]。

　　咱们仍从Fe-Cr-C三元相图能够简洁了解H13钢中的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等温截面的相图,对含0.4%C钢中,随Cr量添加会呈现（FeCr）3C（M3C）和（CrFe）7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃图上,只要含Cr量大于11%才会呈现M23C6）。别的依据Fe-Cr-C三元系在5%Cr时的笔直截面,对含0.40%C的钢在退火状况下为α相（约固溶1%Cr）和（CrFe）7C3合金C化物。当加热至791℃以上构成奥氏体A和进入（α+A+M7C3）三相区,在795℃左右进入（A+M7C3）两相区,约在970℃时,（CrFe）7C3消失,进入单相A区。当基体含C量﹤0.33%时,在793℃左右才存在（M7C3+M23C6和A）的三相区,在796℃进入（A+M7C3）区（0.30%C时），今后一向坚持到液相。钢中残留的M7C3有阻挠A晶粒长大的效果。Nilson提出，对1.5%C-13%Cr的成分合金，欠安稳（CrFe）23C6不构成[20]。当然,单以Fe-Cr-C三元系分析会有一些误差,要考虑参加合金元素的影响。

　　硬度 ：退火,245～205HB,淬火,≥50HRC

交货状况

　　布氏硬度HBW10/3000（≤235））