h13模具钢材学习资料
H13模具钢
1退火工艺H13钢属于过共析钢，采用常规完全退火或等温球化退火。
①H13钢的完全退火工艺为:850~900℃×3~4h，保温结束后随炉冷到500℃以下出炉空冷;②等温球化退火工艺:845~900℃×2~4h/炉冷+700~740℃×3~4h炉冷，≤40℃/h，≤500℃出炉空冷;③对于质量要求较高的H13钢模具，还应进行防止白点退火，工艺周期较长;④形状复杂的模具，在粗加工后应进行一次去应力退火:600~650℃×2h炉冷;⑤模具热处理后，若模具型腔采用磨削、电火花和线切割等方法加工成形，会在模具的表面上形成一层厚约10~30μm的淬火马氏体白亮层，也称之为“异常层”。
由于白亮层中的内应力较大，淬火马氏体本身又较脆，磨削时容易在表面产生微裂纹和磨削裂纹，因而磨削加工后最好能在低于回火温度50℃以下进行去应力退火，以消除磨削应力，并使表面可能形成的淬火马氏体回火韧化。
H13钢经退火处理后，适宜的组织由球状珠光体和少量粒状碳化物组成，要求热处理硬度达到HB192~229，可以获得较好的加工性能。
2淬火工艺H13钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉、真空炉和流动粒子炉加热，模具表面光洁，热处理变形小，零件寿命长。
特别是外热式刚玉流动粒子炉保护加热，吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点，很适合热作模具钢的热处理加热。
H13钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:400~500℃预热，650~840℃预热，1020~1050℃奥氏体化，保温结束后可视使用性能要求采用空淬、油淬、气淬或分级淬火，分级温度可取500~540℃。
在H13钢热处理加热过程中，首先采用400~840℃的两段预热，然后再升至奥氏体化温度。
两段预热的目的是为了避免过快的加热会在模腔内形成的温度梯度所引起的应力导致模具的畸变，还可有效地促进奥氏体均匀化。
H13钢的奥氏体化温度为1020~1050℃，实际淬火温度依据模具的工作条件、结构形状、制造工艺和性能要求来确定，主要是考虑既要保证奥氏体中溶有足够的碳和合金元素，以得到高的硬度和红硬性，又保证奥氏体晶粒尺寸小于ASTM9，以获得足够的韧性。
h13模具钢技术标准
h13模具钢技术标准
H13模具钢是一种热作模具钢，其技术标准主要依据GB/T 《热作模具钢》。
这种钢材是在碳工钢的基础上加入合金元素形成的钢种，具有优良的综合性能，如在中温（~600°）下的淬透性高、热处理变形率较低等。
H13模具钢的化学成分包括C（~%）、Si（~%）、Mn（~%）、Cr （~%）、Mo（~%）、V（~%）等元素，同时对P和S的含量也有严格
的限制，分别为≤%和≤%。
H13模具钢的硬度分析表明，钢中含碳量决定了淬火钢的基体硬度。
根据钢中含碳量与淬火钢硬度的关系曲线，H13模具钢的淬火硬度通常在55HRC
左右。
H13模具钢的应用范围广泛，可用于模锻锤锻模、铝合金压铸模、热挤压模具、高速精锻模具及锻造压力机模具等。
其厚度可以达到300、400厚。
此外，H13模具钢的热处理工艺也是保证其性能的重要环节。
通常采用790°C±15°C预热，1000°C（盐浴）或1010°C（炉控气氛）±6°C加热保温5~15min空冷，以及550°C±6°C回火退火等工艺。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关标准或咨询专业人士。
H13钢热处理资料
引言近年来, 随着模具工业的迅速发展, 模具钢的发展也极为迅速。
由于工业生产技术的发展和不断出现的新材料, 模具的工作条件日益苛刻, 对模具钢的性能、品质、品种等方面不断地提出了新的要求, 为此,世界各国近年来都积极开发了具有各种特性, 适应不同性能要求新型模具钢。
本文介绍了最具代表性的热作模具钢H13 国内外的应用及其发展.H13 钢原是美国的一种钢种, 它是一种应用比较广泛的热作模具钢, 世界各国都有应用。
在我国一般称作4Cr5MoSiV1 钢。
H13钢的含铬量为4.75%～5.50%。
一般来说, 含5%Cr的钢应具有高韧度, 故其含碳量应保持在形成少量合金碳化物的水平上。
Woodyatt和Krausst指出在870℃的Fe- Cr- C三元相图上, Hl3钢的位置在奥氏体和(A+M3C+M7C3)三相区的交界位置处较好。
相应的含碳量约0.4%[1]。
另外重要的是, 保持相对较低的含碳量是使钢的Ms点趋于相对较高的温度水平(Hl3钢的Ms点一般资料介绍为340℃左右), 使该钢在淬冷至室温时获得以马氏体为主加少量残余奥氏体和残留均匀分布的合金碳化物组织, 较低的含碳量经回火后获得均匀的回火马氏体组织, 避免使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。
这些少量残余奥氏体在淬火以后的两次或三次回火过程中应可达到转变完全[2]。
顺便指出, H13钢淬火后得到的马氏体组织为板条马氏体+少量片状马氏体+少量残余奥氏体。
众所周知, 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, 但会导致其韧度降低。
有学者在文献[3]中将各类H型钢的性能比较证明了这个观点。
通常认为导致钢塑性和韧度降低的含碳量界限为0.4%。
为此要求人们在钢合金化设计时遵循下述原则: 在保持强度前提下要尽可能降低钢的含碳量, 有资料已提出: 在钢抗拉强度达1550MPa以上时, 含C量在0.3%～0.4%为宜[2]。
h13模具钢的热膨胀系数
h13模具钢的热膨胀系数摘要：一、H13 模具钢的介绍二、热膨胀系数的概念三、H13 模具钢的热膨胀系数四、H13 模具钢的应用正文：一、H13 模具钢的介绍H13 模具钢是一种热作模具钢，执行标准为GB/T1299—2000，牌号为4Cr5MoSiV1。
它是在碳工钢的基础上加入合金元素形成的钢种，主要用于制造冲击载荷大的锻模、热挤压模、精锻模以及铝、铜及其合金压铸模等。
H13 模具钢的性能、用途和4Cr5MoSiV 钢基本相同，但因其钒含量高一些，故在中温（600 度）性能比4Cr5MoSiV 钢要好，是热作模具钢中用途很广泛的一种代表性钢号。
二、热膨胀系数的概念热膨胀系数是指物体由于温度改变而有胀缩现象，其变化能力以单位温度变化的膨胀率表示。
受热膨胀时，物体的长度变化量为(lt-l0)/l0t，其中l0 为0 时物体的长度，lt 为t 时长度。
体积膨胀对固体和液体有如下关系：vtv0(13at)，对理想气体vtv0(10.00367t)，vt、v0 分别为温度t 和0 时的体积。
即在一定温度范围内每升高1 度，线尺寸的增加量与其在0 度时的线尺寸成正比。
三、H13 模具钢的热膨胀系数H13 模具钢的热膨胀系数在20-200 范围内为10.9，20-300 范围内为11.4，20-400 范围内为12.2，20-500 范围内为12.8，20-600 范围内为13.3，20-700 范围内为13.6。
这些数据说明H13 模具钢在不同温度范围内的线膨胀情况，为模具设计时提供了重要的参考依据。
四、H13 模具钢的应用由于H13 模具钢在中温下的性能优越，它被广泛应用于制造冲击载荷大的锻模、热挤压模、精锻模以及铝、铜及其合金压铸模等。
模具材料H13的性能与工艺1
东南大学 陈锋
1、H13的特性
全铝高速列车车体
铝型材广泛应用于建筑、汽车、船舶、 航空、航天等各个领域，尤其在高速 列车方面的发展尤为突出，铝合金车 体型材多为铝合金经过热挤压制造而 成，因此对热挤压模具提出了要求。
列车车体的形状非常复杂，在各个 位置处需要型材的形状差异很大， 因此需要大量形状复杂的热挤压模 具。
经正火+等温球化退火工艺处理的样品，带状偏析明显改善； 网状碳化物链得以消除；碳化物球化程度较好；组织评级为AS2级； 碳化物颗粒较小硬度相较于其他退火工艺要高；测得的硬度满足标 准，也能满足切削加工的要求。
3.2 淬火+回火工艺对组织和性能的影响
1040 ℃ 1030 ℃
1050 ℃
570 ℃ 580 ℃ 590 ℃
570℃
一次
二次
49.0
48.4
5.64% 4.33%
570℃
一次
二次
49.3
48.1
6.03% 4.43%
570℃
一次
二次
49.7
48.6
7.51% 5.46%
1030℃
580℃
一次
二次
49.0
47
5.26% 3.73%
1040℃
580℃
一次
二次
48.7
47.4
5.87% 3.96%
1050℃
580℃
Intensity
(a) ◆
◆M C 23 6
▲MC ●M C
2
▲◆ ◆▲ ◆ ◆
●
◆◆ ◆ ▲
◆ ◆ ◆▲ ◆▲◆◆
30
40
50
h13材料
h13材料H13材料是一种高碳高铬工具钢，主要用于制造模具和切削工具。
下面是关于H13材料的一些基本信息，以及它的特点和应用领域。
H13材料的化学成分主要包括：碳（C）0.32-0.45%，铬（Cr）4.75-5.50%，钴（Co）0.80-1.20%，钼（Mo）1.10-1.75%，钒（V）0.80-1.20%，锰（Mn）0.20-0.50%，硅（Si）0.80-1.20%，磷（P）≤0.03%，硫（S）≤0.03%，铁（Fe）剩余。
其中，高铬含量和适量的碳质量分数是H13材料具有优异性能的关键。
H13材料的特点：1. 高硬度：H13材料热处理后能够获得高硬度（达到50-55HRC），使其具有良好的耐磨性和耐冲击性。
2. 优异的高温强度：在高温下，H13材料保持良好的强度和刚性，能够承受高温变形和热应力，适用于高温工作环境。
3. 良好的热导性：H13材料具有良好的导热性能，有助于将热量迅速传导到模具表面，提高生产效率和降低能量消耗。
4. 易加工性：H13材料具有良好的可切削性和可加工性，易于进行切削和磨削加工。
H13材料主要应用于以下领域：1. 模具制造：H13材料用于制造热压模具、塑料注塑模具、压铸模具等，能够承受高温和高压力，具有良好的耐磨性和耐冲击性，延长模具的使用寿命。
2. 切削工具制造：H13材料可用于制造高速切削刀具、刨刀、铣刀等，能够在高温和高应力环境下工作，具有良好的切削性能和耐磨性。
3. 热处理设备制造：H13材料广泛应用于热处理设备中的加热元件、夹具和工作床等部件，能够耐高温和热膨胀，确保热处理过程的稳定性和质量。
总之，H13材料是一种优质的工具钢，具有高硬度、高温强度、良好的热导性和易加工性等特点。
它在模具制造、切削工具制造和热处理设备制造等领域有着广泛的应用。
H13钢技术参数
H13钢技术参数H13钢是一种热作模具钢，也被称为4Cr5MoSiV1钢。
它具有优异的硬度、热传导性、耐磨性和抗冲击性能，适用于制造各种工具、模具和冲压件。
下面是H13钢的一些技术参数的详细介绍。
1.化学成分：H13钢的化学成分包括：碳（C）0.32~0.45%，硅（Si）0.80~1.20%，锰（Mn）0.20~0.50%，磷（P）≤0.030%，硫（S）≤0.030%，铬（Cr）4.75~5.50%，钼（Mo）1.10~1.75%，钒（V）0.80~1.20%，铁（Fe）余量。
这些元素的含量使得H13钢具有良好的耐热性和抗磨损性。
2.硬度：H13钢的硬度范围为48~52 HRC （哈氏硬度），其硬度取决于热处理的条件。
通常情况下，H13钢经过淬火（quenching）和回火（tempering）热处理后，可以达到所需的硬度。
3.抗热疲劳性：H13钢具有较高的抗热疲劳性，可以在高温、高应力的环境下长时间工作而不发生断裂。
这使得H13钢成为制造高温工作模具和工具的理想选择。
4.热导率：H13钢的热导率很高，约为42.6W/(m·K)。
这使得H13钢能够快速吸热并均匀分散热量，有效地减少模具表面的热应力。
同时，高热导率还有助于提高制造效率和生产质量。
5.加工性能：H13钢具有良好的可加工性，包括可塑性和可切削性。
在加工过程中，H13钢容易进行热处理，可以满足不同工艺要求。
同时，它也适用于高速切削，并能够实现更高的精度和表面质量。
6.耐磨性：H13钢具有出色的耐磨性能，可以长时间保持表面的硬度和耐磨性，从而延长工具和模具的使用寿命。
这使得H13钢广泛用于制造需要耐磨性的工具，例如塑料注射模具和压铸模具。
7.抗冲击性能：H13钢具有出色的抗冲击性能，能够在受到高应力和重击时不发生断裂。
这使得H13钢适用于制造需经受高冲击负荷的工具和模具。
总结起来，H13钢具有优异的硬度、热传导性、耐磨性和抗冲击性能，并且具有良好的加工性能。
H13(热作模具钢)
H13钢属于过共析钢,采用常规完全退火或等温球化退火(1)H13钢的完全退火工艺为:850~900e@3~4h,保温结束后随炉冷到500e以下出炉空冷;(2)等温球化退火工艺:845~900度×2~4h/炉冷+700~740度×3~4h/炉冷,[40度/h,[500度出炉空冷;(3)对于质量要求较高的H13钢模具,还应进行防止白点退火,工艺周期较长;(4)形状复杂的模具,在粗加工后应进行一次去应力退火:600~650e@2h/炉冷;(5)模具热处理后,若模具型腔采用磨削!电火花和线切割等方法加工成形会在模具的表面上形成一层厚约10~30Lm的淬火马氏体白亮层,也称之为/异常层0"由于白亮层中的内应力较大,淬火马氏体本身又较脆,磨削时容易在表面产生微裂纹和磨削裂纹,因而磨削加工后最好能在低于回火温度50e以下进行去应力退火,以消除磨削应力,并使表面可能形成的淬火马氏体回火韧化。
大型的H13钢锻件经常规球化退火处理碳化物组织极不均匀,存在严重的沿晶碳化物链可通过多次球化退火或奥氏体化快冷(正火)再球化退火来实现淬火工艺：H13钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉!真空炉和流动粒子炉加热,模具表面光洁,热处理变形小,零件寿命长"特别是外热式刚玉流动粒子炉保护加热,吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点,很适合热作模具钢的热处理加热。
H13钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:40~500度预热(0.5min/mm),650~840e 预热(0.5min/mm) 1020~1050度奥氏体化(0.25~0.45min/mm),保温结束后可视使用性能要求采用空淬，油淬，气淬或分级淬火,分级温度可取500~540度(0.25min/mm)。
对断裂裂韧性，抗热疲劳和抗热磨损要求较高及淬火处理后需要电加工的模具,为了得到最高的红硬性,可采用奥氏体化温度上限对于要求畸变小!晶粒细!冲击韧性高的模具,为了得到最好的韧性和防止开裂,应采用奥氏体化温度下限。
h13模具钢的加工参数
h13模具钢的加工参数H13模具钢的加工参数H13模具钢是一种常用的工具钢，具有优良的耐热性、耐磨性和抗冲击性能，广泛应用于模具制造。
在加工H13模具钢时，正确的加工参数的选择对于保证加工质量、提高生产效率至关重要。
本文将针对H13模具钢的加工参数进行详细介绍。
1. 切削速度：切削速度是指工具刀具在单位时间内切削的长度。
对于H13模具钢，由于其硬度较高，一般采用较低的切削速度以确保刀具寿命和加工质量。
根据具体的刀具和工件情况，建议选择切削速度在40-80m/min之间。
2. 进给速度：进给速度是指工件在单位时间内沿切削方向移动的距离。
对于H13模具钢的加工，进给速度的选择应综合考虑切削力、切削温度和表面质量等因素。
一般情况下，进给速度在0.1-0.4mm/r之间可以获得较好的加工效果。
3. 切削深度：切削深度是指刀具在一次切削中所切下的最大深度。
在加工H13模具钢时，切削深度的选择应根据具体工件和刀具情况进行合理安排。
切削深度过大容易导致刀具断裂或加工表面质量下降，一般建议选择切削深度在0.5-2mm之间。
4. 刀具半径：刀具半径指刀具刃部与刀具轴线之间的距离。
对于H13模具钢的加工，刀具半径的选择应根据工件的形状和加工要求进行合理安排。
刀具半径过大会导致切削力过大，刀具半径过小则容易导致加工表面质量下降。
通常情况下，刀具半径的选择应在0.2-1mm之间。
5. 冷却液选择：在加工H13模具钢时，冷却液的选择对于提高加工效率和延长刀具寿命具有重要影响。
由于H13模具钢的高硬度和耐热性，建议选择优质的切削液进行冷却，以确保切削过程中刀具和工件的温度控制在合理范围内。
6. 切削方式：切削方式是指刀具相对于工件的运动方式。
对于H13模具钢的加工，常用的切削方式有立铣、平铣、攻丝等。
选择合适的切削方式可以提高加工效率和加工质量。
H13模具钢的加工参数对于保证加工质量和提高生产效率至关重要。
正确选择切削速度、进给速度、切削深度、刀具半径和冷却液等参数，合理选择切削方式，可以有效提高H13模具钢的加工效率和加工质量。
关于H13钢的读书报告
关于H13钢的读书报告近年来，随着模具工业的发展，模具钢的发展也极为迅速。
由于工业技术的发展和不断出现的新材料，模具的工作条件日益苛刻，对模具钢的性能品质品种等方面不断提出新的要求。
为此世界各国近年来都积极开发了具有各种特性，适应不同性能要求的新型模具。
本文介绍最具代表性的热作模具钢H13。
H13化学成分：（表1）热处理：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钢的性能及组织：H13钢材是一种应用比较广泛的热作模具钢，牌号4Cr5MoSiV。
具有高淬透性、高高温强度、高耐磨性、高韧度、高抗热裂能力和高耐熔损性能等。
H13钢的物理性能见表2~表4，其密度为7.8g/cm3,弹性模量为210000MPa。
表2 H13钢的线膨胀系数表3 H13钢的热导率表4 H13钢的临界温度我国GB/T规定4Cr5MoSiV的含碳量为（0.32~0.45）%，钢中含碳量决定淬火钢的基体硬度， H13钢的淬火硬度在55HRC左右。
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，获得均匀的回火马氏体组织。
避免使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。
这些少量残余奥氏体在淬火以后的两次或三次回火过程中应予以转变完全。
图1 H13钢淬火回火的TEM组织对工具钢而言，钢中的碳一部分进入钢的基体中引起固溶强化。
另外一部分碳将和合金元素中的碳化物形成元素结合成合金碳化物。
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析出产生两次硬化现象。
从而由均匀分布的残留合金碳化合物和回火马氏体的组织来决定热作模具钢的性能。
图2 H13钢经不同温度和时间等温淬火后的金相组织（1020℃奥氏体化）（a）250℃*10min （b）400℃*10min （c）250℃*30min （d）400℃*30min 由图2可以看出，随等温时间的延长，贝氏体的转变量及其条片宽度均增加，随着等温温度的升高，等温淬火后下贝氏体的针叶长度和上贝氏体的条片随之长大，贝氏体的转变也愈充分。
H13热作模具钢材质分析及成分性能
H131、H13是热作模具钢，对应国内牌号4Cr5MoSiVl,是一种合金工具钢，合金工具钢简称合工钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。
其中合工钢包括：量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。
2、H13钢板执行标准：ASTM A681-2015；相当于国标的4Cr5MoSiVl,执行标准为GB/T 33811-20173、H13钢板交货状态：钢板以退火状态交货；根据需方要求，并在合同中注明，钢板可酸洗交货。
4、H13钢板冶炼方法钢应用电炉+真空精炼或电渣重熔方法冶炼，当要求采用电渣重熔冶炼时，应在合同中注明7、H13钢板表面质量A、钢板不应有分层，表面不应有气泡、夹杂、结疤和裂纹；B、冷轧钢板表面允许有深度不超过公差之半，且不使钢板小于允许最小厚度麻点、小划痕、压痕、个别凹坑和辑印；C、热轧钢板表面允许有深度在公差范围内，且不使钢板小于允许最小厚度的麻点、压痕、划伤和薄层氧化铁皮；D、钢板的局部缺陷允许清理，清理深度不应使钢板小于允许最小厚度。
8、4Cr5MoSiVl钢板性能分析4Cr5MosiVl是压铸模用钢，相当于ASTM A681中H13钢，具有良好的韧性和较好的热强性，热疲劳性能和一定的耐磨性，可空冷淬硬，热处理变形小，适宜制作铝、铜及合金铸件用的压铸模，热挤压模，穿孔用的工具，芯棒，压机锻模，塑料模等9、H13模具钢应用范围H13模具钢用于制造冲击载荷大的锻模，热挤压模，精锻模；铝、铜及其合金压铸模。
系引进美国的H13空淬硬化热作模具钢。
其性能、用途和4Cr5MosiV钢基本相同，但因其钢含量高一些，故中温（600度）性能比4Cr5Mos2钢要好，是热作模具钢中用途很广泛的一种代表性钢号。
h13模具钢的特性与选用
1. 压铸模具和H13 国内有色金属压铸模具普遍采用H13热作模具钢。
所谓热作模具是指对加热至再结晶温度以上的金属或合金进行塑性变形的和对液态的有色金属压制成型制造零部件的模具。
作为有色金属的压铸模具用钢一般应具有下述条件：（1）具有较高的淬透性，热处理时可采用冷却强度较小的介质和具有较小的热处理变形；（2）具有高的抗热裂性和耐热疲劳抗力，使模具经受激冷激热不易形成裂纹以及形成的裂纹不易扩展，避免模具失效；（3）具有高的抗热软化能力和抗高温磨损能力，使模具保持一定的高温强度和尺寸稳定性； （4）具有高的抗液态金属的粘焊 （soldering）和化学冲蚀损伤，国内以熔化液态金属的熔损来表征。
要达到这些兼具高温强度和高韧度要求，又有较高的高温硬度和抗磨损能力，主要由钢的化学成分决定，一般采用中碳含量（0.35～0.45％）和含Cr、W、M0和V等合金元素,合金元素总量在6~25%范围。
在美国，热作模具钢分为三种：铬热作模具钢、钨热作模具钢和钼热作模具钢，全部以H命名。
分别为H10～H19,H21~H26,和H42、H43[1]。
用于Al合金压铸模的钢种，目前很普遍采用H13钢，它属于第一种。
国内钢号为4Cr5M0SiVl。
以前国内采用较多的3Cr2W8V钢的热疲劳性和韧度显得不足。
H13钢的含碳量在0.5％以下。
美国AISI H13,UNS T20813, ASTMA681(最新版)的H13钢和FED QQ-T-570的H13的含碳量都规定为（0.32～0.45）％, 是所有H13钢中含碳量范围最宽的。
我国GB/T1299和YB/T094中4Cr5M0SiV1和SM4Cr5M0SiV1钢号的含碳量为（0.32～0.42）％和（0.32～0.45）％。
德国DIN17350 X40CrM0V5-1和WNr1. 2344钢的含碳量为（0.37～0.43）％，含碳范围较窄[2]。
北美压铸协会标准NADCA 207-90中对中高级H13钢的含碳量规定为（0.37～0.42）％。
H13与420—P20资料
日本 代码
SCM
出厂硬度 HRC31-36
HRC36-40
DIN1.2311
HRC29-36
热处理要 求 ASSAB 公司 整个 P20 共生产 3 种 料,材料在 P20 料,为 钢材出厂 718S,718H,61 前 均 经 过 8,P20 料硬度 预硬处理, 高,韧性好,抗拉 都 不 再 宜 性强,但是不耐 于 淬 火 处 腐蚀,耐磨性 理.P20 料 差.;其中 718H 淬 火 容 易 为 718S 料出 爆裂.只能 厂前进材料热 进 行 表 面 处理获得.其中 氮化处理. 618 料是这三 氮化的要 种料级别最低 求 为 表 面 的,相当于 0.1mm, GS2311 料,抛 硬 度 光性能差.生产 HRC65--寿命在 10 万啤 68 以下.718S 和 718H 料能高于 718S 料.这两种料的 生产寿命为 30 万啤.
钢材分类及其特性
钢材种类 中碳钢 (又称为 黄牌) 国际代码 AISI 1050 欧洲代码 日本代码 JIS S50C 出厂硬度 材料特性 热处理要求 加 工 要 求 黄牌切 削加工 方便 备注 HRC'是洛氏 硬度的标示 单位,其表示 的范围为 HRC20---70 之间,当低于 或者高于这 个范围时,我 们采用布氏 硬度 HB 或 维氏硬度 HV 表示.
GS2738(相当 ASSAB718S)
HRC28-32
HRC28-35
GS2711 HRC29-36 GS2311(相当于 ASSAB618S HRC28-35 SP300(相当于 ASSAB718S) HRC32-35
SP400(相当于 ASSAB718H) PX4(相当于 ASSAB618S) PX5(相当于 ASSAB718S) HRC38-42 HRC30-33 HRC30-33
H13模具钢详细资料及性能参数
H13模具钢详细资料及性能参数
H13模具钢详细资料及性能参数
H13是热作模具钢，执⾏标准GB/T1299—2000。
统⾏数字代号T20502；牌号4Cr5MoSiV1。
特性：组织细化、抗热开裂、热强度和冲击强度⾏，具有⾏温耐磨性，可作表⾏氮化、抛光度⾏，易切削。
⾏途：该钢⾏泛⾏于制造热挤压模具、芯棒、模锻锤的锻模，锻造压⾏机模具，铝、铜及其合⾏的压铸模。
热处理
淬⾏：790度+-15度预热
1000度（盐浴）或1010度（炉控⾏氛）+-6度加热
保温5~15min空冷
50度+-6度回⾏退⾏、热加⾏；
特性
电渣重容钢，该钢具有⾏的淬透性和抗热裂能⾏，该钢含有较⾏含量的碳和钒，耐磨性好，韧性相对有所减弱，具有良好的耐热性，在较⾏温度时具有较好的强度和硬度，⾏的耐磨性的韧性，优良的综合⾏学性能和较⾏的抗回⾏稳定性。
硬度分析
钢中含碳量决定淬⾏钢的基体硬度，按钢中含碳量与淬⾏钢硬度的关系可以知道，H13模具钢淬⾏硬度在55HRC左右。
对⾏具钢⾏⾏，钢中的碳⾏部分进⾏钢的基体中引起固溶强化。
另外⾏部分碳将和合⾏元素中的碳化物形成元素结合成合⾏碳化物。
对热作模具钢，这种合⾏碳化物除少量残留的以外，还要求它在回⾏过程中在淬⾏马⾏体基体上弥散析出产⾏两次硬化现象。
从⾏由均匀分布的残留合⾏碳化合物和回⾏马⾏体的组织来决定热作模具钢的性能。
由此可见，钢中的含C量不能太低。
钢铁论坛 钢之家 - 模具钢材H13的特性及应用
范围内回火，在出现二次硬化的同时会出现回火脆性，冲击韧性显著降低，因此，H13钢回火时应避免在回火脆性发展区内进行。H13钢回火组织为回火马氏体+少量粒状碳化物，低于600℃回火的仍保持马氏体板条形态；回火温度高于650℃时，马氏体形态消失，组织为回火索氏体。回火温度一般取决于模具的工作条件及硬度要求。对于热挤压模及压铸模，其工作温度达600℃
。⒉应用于热挤压模长期以来，我国在汽车零件、铝型材及军事器械等坯件热挤压加工中所用的挤压模具都采用3Cr2W8V钢，但由于热挤压模具在忽冷忽热条件下工作，且金属在模腔内流动产生剧烈摩擦，模具要承受较高的温度和单位压力，用3Cr2W8V制造的热挤压模容易产生热疲劳裂纹，从而导致使用寿命偏低，直接影响到产品质量和成本。尽管采取了合理的锻造工艺，对模具进行了强韧化热处理或表面强化，改善了模具的使用寿命，但模具寿命的提高是有限的，它所带来的经济效益改观并不显著。而H13钢较高的高温强度和硬度能避免热挤压模过早变形和开裂，良好的耐磨性又可减轻模具表面的磨损，因此，20世纪90年代初，我国已较广泛地采用H13钢作热挤压模。目前，我国绝大多数铝型材生产厂家采用模具钢材H13制造热挤压模，挤压的铝型材表面质量得到提高，且模具使用寿命也提高近三倍。湖南某集团公司经现场生产对比试验表明，在同等条件下，H13钢模具的使用寿命比3Cr2W8V模具高2～3倍，且不发生尖角裂纹，耐磨性能好，工作带的沟槽浅，麻点少。⒊应用于有色金属压铸模压铸过程中，熔融态的金属以一定的频率和速度射人模腔，对模腔表面反复冲刷并产生激烈摩擦，使模体承受高温、高压和强大的热冲击。这要求压铸模材料在热冲击条件下具有足够的强硬度，热膨胀系数小，导热性好，并具有较高的抗冲蚀能力和抗疲劳能力。与3Cr2W8V相比，H13钢的耐冷热疲劳能力和抗冲蚀作用优势明显，目前，除铜合金外，铝、镁和锌等有色金属的压铸模大多采用H13钢
h13模具钢热膨胀系数
h13模具钢热膨胀系数H13模具钢是一种常用的热工模具钢材料，其具有优异的耐热性能和机械性能。
在高温下，材料会由于热膨胀而发生尺寸变化，这就需要考虑热膨胀系数的影响。
本文将从热膨胀系数的定义、影响因素、测量方法以及应用等方面进行探讨。
热膨胀系数是指材料在温度变化时单位温度变化对应的长度或体积变化的比例。
对于H13模具钢而言，其热膨胀系数是一个重要的参数，直接影响着模具在高温下的使用性能。
一般来说，热膨胀系数越大，材料在温度变化下的尺寸变化越大。
热膨胀系数受到多个因素的影响，其中最主要的因素是材料的组成和晶体结构。
H13模具钢由铁、碳、铬、钼、钴等元素组成，其晶体结构为铁素体和碳化物。
这些元素和晶体结构的变化都会对热膨胀系数产生影响。
此外，温度也是影响热膨胀系数的重要因素，一般来说，温度越高，热膨胀系数越大。
测量热膨胀系数的方法有多种，常用的方法包括线膨胀法、光栅法、激光干涉法等。
线膨胀法是通过测量材料在不同温度下的长度变化来计算热膨胀系数。
光栅法和激光干涉法则是通过光学原理来测量材料在温度变化下的表面形貌变化，从而得到热膨胀系数。
H13模具钢的热膨胀系数在模具设计和使用中起着重要作用。
在模具设计中，设计师需要考虑模具在高温下的尺寸变化，合理安排尺寸余量，以确保模具在使用过程中不会产生尺寸偏差。
在模具使用过程中，由于温度的变化，模具会发生热膨胀，这会导致模具的尺寸变化，进而影响产品的质量。
因此，操作人员需要根据模具材料的热膨胀系数，合理控制温度，以保证产品的尺寸精度。
H13模具钢的热膨胀系数是一个重要的材料性能参数，对模具的设计和使用都有着重要的影响。
设计师和操作人员都需要了解和掌握这个参数，以确保模具在高温环境下的稳定性和精确性。
通过合理控制温度和尺寸余量，可以最大程度地减小热膨胀对模具性能的影响，提高产品质量。
同时，科研人员也可以通过研究热膨胀系数的变化规律，优化材料配方和结构设计，进一步提高模具材料的性能。
关于h13钢板材料介绍h13钢板的化学成分及应用h13钢板热处理介绍的文章
关于h13钢板材料介绍h13钢板的化学成分及应用h13钢板热处理介绍的文章H13钢板是一种常用的工具钢板材料，具有优异的耐热性和耐磨性，广泛应用于模具制造、压铸、挤压和塑料注射等行业。
本文将介绍H13钢板的化学成分以及其在热处理过程中的应用。
首先，让我们来了解一下H13钢板的化学成分。
H13钢板主要由碳（C）、铬（Cr）、钼（Mo）、锰（Mn）、硅（Si）和钴（Co）等元素组成。
其中，碳含量为0.32-0.45%，铬含量为4.75-5.50%，钼含量为1.10-1.75%，锰含量为0.20-0.50%，硅含量为0.80-1.20%，钴含量为0.80-1.20%。
这些元素的合理配比使得H13钢板具有优异的耐热性和耐磨性。
接下来，让我们了解一下H13钢板在热处理过程中的应用。
热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的方法。
对于H13钢板而言，常见的热处理方法包括退火、正火和淬火。
首先是退火处理。
退火是将H13钢板加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程。
通过退火处理，可以消除材料内部的应力，改善其加工性能和机械性能。
其次是正火处理。
正火是将H13钢板加热到一定温度，然后在空气中冷却的过程。
正火处理可以提高H13钢板的硬度和强度，使其适用于一些要求较高的工作环境。
最后是淬火处理。
淬火是将H13钢板加热到临界温度，然后迅速冷却的过程。
淬火处理可以使H13钢板达到最高硬度和耐磨性，适用于一些需要耐磨性能较高的工作环境。
总之，H13钢板是一种具有优异耐热性和耐磨性的工具钢板材料。
通过合理控制其化学成分，并进行适当的热处理，可以使H13钢板具备更好的机械性能和使用寿命。
在模具制造、压铸、挤压和塑料注射等行业中广泛应用。
swqh13模具钢成分
swqh13模具钢成分
SWRH13模具钢是一种优质的模具钢，其主要成分包括碳、硅、锰、磷、硫和少量的铬、钼等元素。
具体成分如下：
碳（C），碳是钢的主要合金元素，可以提高钢的硬度和强度。
SWRH13模具钢通常含有约0.40%至0.50%的碳。
硅（Si），硅能够提高钢的强度和硬度，同时有助于降低热处
理时的变形。
SWRH13模具钢中硅的含量一般在0.10%至0.40%之间。
锰（Mn），锰是一种强化元素，可以提高钢的强度和耐磨性。
SWRH13模具钢中锰的含量一般在0.20%至0.50%之间。
磷（P）和硫（S），磷和硫是钢中的杂质元素，其含量应控制
在较低水平，以确保钢的纯净度和加工性能。
铬（Cr），铬可以提高钢的耐腐蚀性和抗磨性，SWRH13模具钢
中含有少量的铬，一般在0.20%以下。
钼（Mo），钼可以提高钢的强度和硬度，改善其热加工性能，
SWRH13模具钢中含有少量的钼，一般在0.10%以下。
总的来说，SWRH13模具钢的成分设计旨在提供优良的硬度、强度、耐磨性和加工性能，适用于制造模具和工具等高要求的零部件。
以上是关于SWRH13模具钢成分的详细介绍，希望能够满足你的需求。
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LKM838H
C 838H 0.24 Si Mn Cr 1.7 Mo B 0.002
• 硬度：330-360HB 硬度： • 因其特殊的化学成分，故其热传导率高，约为738的两 因其特殊的化学成分，故其热传导率高，约为 热传导率高 的两 倍，于加工和啤货有利。 于加工和啤货有利。 • 因其独特的化学成分，相对于其它 因其独特的化学成分，相对于其它P20钢材硬度分布更 钢材硬度分布更 钢材 均匀，确保钢材具有优良的淬透性和均匀的硬度分布， 均匀，确保钢材具有优良的淬透性和均匀的硬度分布， 所以其放电加工性 蚀纹性较好 放电加工性及 所以其放电加工性及蚀纹性较好 • 独特的化学成分使其具有优良的机械加工性 独特的化学成分使其具有优良的机械加工性
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塑胶模具的发展方向
软 模 半硬模 硬 模
硬 310HB 345HB 32HRC 36HRC 380HB 42HRC
度 480HB 50HRC
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P20各种钢材化学成分 各种钢材化学成分
C WY718 738H 838H 718H 0.38 0.37 0.24 0.38 Si 0.3 0.3 ？ 0.3 Mn 1.4 1.1 ？ 1.4
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ห้องสมุดไป่ตู้
NAK80－时效硬化钢
C 0.15 Si 0.3 Ni 3.0 Mn 1.5 Mo 0.3
• 是一种 是一种Ni-Cu-Al的时效硬化钢，预硬至350的时效硬化钢，预硬至 的时效硬化钢 400HB，不用热处理，可直接加工之后投入使 ，不用热处理， 用 • 表面和中心的硬度较均匀，切削加工性良好 表面和中心的硬度较均匀， • 放电加工后的研磨非常容易，因放电加工后表 放电加工后的研磨非常容易， 面硬度均匀且白层硬度较低
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热处理
钢材的热处理是指经过加热然 后冷却，通过控制钢材的加热温度、 后冷却，通过控制钢材的加热温度、 保温时间及冷却速度来改变钢的性 能，以满足加工或使用要求的工艺 过程。 过程。 主要的热处理工艺有：退火、 主要的热处理工艺有：退火、 淬火、回火。 淬火、回火。
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美国标准AISI 美国标准AISI
塑胶模具钢的特性
• • • • • • • 硬度强度 韧性 焊接性能 加工性---机械加工 机械加工、 加工性 机械加工、放电加工 耐磨性 蚀纹抛光 抗腐蚀性
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如何选择模具钢材
钢材特性 模具的尺寸
塑胶模具钢的选择 塑胶材料 生产的速度 生产的数量
模具的表面的要求
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塑胶模具钢的类别和选择
Code: P1-P19 Low Carbon Steel P20-P39 Low Carbon, High Alloy Steel(塑胶模钢) ( 2XX,3XX,4XX,6XX Stainless Steel (不锈钢) 锈钢) H1-H19 Wx Sx Ox Ax Dx Mx Chromium base (铬基-热作钢) 铬基Water Hardening Steel Shock Resisting Steel Oil Hardening Steel (油钢) Air Hardening Steel High Carbon, High Chromium Steel(铬钢 (铬钢) Molybdenum base (H.S.S.-高速钢) 高速钢 高速
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硫（S）
• S:常以 常以MnS形式存在钢中，割裂基体的连续性 形式存在钢中， 常以 形式存在钢中 恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛光性、 恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛光性、放电 加工性、蚀纹性，可提高材料的切削能力。 加工性、蚀纹性，可提高材料的切削能力。 • 例如：NAK80 NAK55 例如：NAK80—NAK55 • 2311－－2312 2311－－2312 －－
• P20：普通塑胶零件 ：普通塑胶零件(738\718\838) • P21：要求尺寸稳定的塑胶零件 ：要求尺寸稳定的塑胶零件(NAK80) • 420：镜面或防酸性的模具或是做硬模(S136\S：镜面或防酸性的模具或是做硬模 STAR(A)\2083) • H13：长期生产的硬模 ：长期生产的硬模(2344\8407) • 01/D2：极少数要求耐磨性非常之高的时候用 ： 到，但脆性很大
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德国标准DIN 德国标准DIN
Code: 1.2738 1.2311 1.2312 1.2083 1.2316 1.2343 1.2344 1.2510 1.2379 Low carbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢) Low carbon, high alloy (P20 - 塑胶模钢) Low carbon, high alloy, free Machine (P20-易切削) Stainless Steel (420 - 抗酸钢) 抗酸钢 High performance stainless Steel (420 - 高抗酸钢) 高抗酸钢 Chromium base (铬基- H11 –热作钢) 铬基Chromium base (铬基- H13 –热作钢) 铬基Low alloy steel (O1-油钢) High carbon, high chromium steel (D2 –铬钢)
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• 普通炼钢工艺： 普通炼钢工艺：
铁水 ＋ 氧气 + 合金
钢 水
熔炼
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电 渣 重 熔
（ESR）
水冷结晶器 电渣锭 电极
~
熔渣
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• 电渣重熔（ESR） 电渣重熔（ ）
–将粗钢坯置于电渣炉中，通入强电流，使 将粗钢坯置于电渣炉中，通入强电流， 将粗钢坯置于电渣炉中 电炉产生很高的温度，使粗钢坯熔化成钢水， 电炉产生很高的温度，使粗钢坯熔化成钢水， 钢水流经电渣，杂质被电渣过滤吸附， 钢水流经电渣，杂质被电渣过滤吸附，从而 达到纯化的效果。 达到纯化的效果。 –整体重熔速度快，但一些非常细小的杂质 整体重熔速度快， 整体重熔速度快 并未除去。 并未除去。 –我司代理钢材：S136(H)、236(H)、 S我司代理钢材： 我司代理钢材 S136(H)、236(H)、 STAR 、8407、2344ESR/Sup、2343ESR、 8407、2344ESR/Sup、2343ESR、
•
例如： 例如：S136,2316
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钼：Mo
•
• Mo是强碳化物形成元素，提高耐磨性 Mo是强碳化物形成元素 是强碳化物形成元素， • Mo＞0.5％能抑止其他合金元素引致 Mo＞0.5％ 之回火脆性 • 提供红硬性，热强度 提供红硬性， • 提高淬透性，回火稳定性 提高淬透性， •例如：DH31-S,236（W特点与Mo相似） 例如： Mo相似 例如 DH31-S,236（ 特点与Mo相似）
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718H、LKM818H
C 0.38 Si 1.0 Mn 1.4 Cr 2.0 Ni 1.0 Mo 0.2
• • • •
经过真空熔炼之铬镍钼合金钢,材质纯净。 经过真空熔炼之铬镍钼合金钢,材质纯净。 此钢在出产的时候100 经过超声波探测。 100％ 此钢在出产的时候100％经过超声波探测。 有优良的抛光性能及蚀纹性能。 有优良的抛光性能及蚀纹性能。 因其韧性好， 因其韧性好，主要用于制作一些较复杂的且要 求不防酸的模具。 求不防酸的模具。
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MEK4
• A&D的钢材，预硬至 的钢材， 的钢材 预硬至370-400HB。 。 • 韧性、耐磨性、焊接性要比P21好，热敏感性 韧性、耐磨性、焊接性要比 好 可耐受一定程度的高温。 低，可耐受一定程度的高温。
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P20HH
C 0.33 • • • Si 0.3 Cr 1.85 Mn 0.9 Mo 0.5 Ni 0.6
硬度HB330-370 硬度HB330HB330 高抛光度及良好耐磨性 经过VAD（真空电弧除气）熔炼技术，钢材的 经过VAD（真空电弧除气）熔炼技术， VAD 纯洁度大大提高 • 水冷淬火之钢材，可提供更高的硬度范围及更 水冷淬火之钢材， 佳的金属组织
改变钢材性能的办法
• • • • 主要有三方面 1.合金成分 合金成分 2.冶炼工艺 冶炼工艺 3.热处理 热处理
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碳：C
增加淬火组织的硬度 • 形成碳化物，提高耐磨性 形成碳化物， • 降低韧性 • 降低可焊性
•
•例如：P20,D2 例如： 例如
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铬：Cr
• Cr能提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的 Cr能提高钢之硬度 能提高钢之硬度， 碳化铬, 碳化铬,从而改善耐磨性 • Cr能提高钢的淬透性 Cr能提高钢的淬透性 • 当Cr含量超过12%, 具耐腐蚀作用，并 Cr含量超过 含量超过12%, 具耐腐蚀作用， 提供良好抛光性
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• 镜面加工性较好 • 蚀纹性良好 • 因为是时效硬化钢，在钢材里面没有残 因为是时效硬化钢， 余奥氏体，所以尺寸稳定， 余奥氏体，所以尺寸稳定，适合于精密 零件及大批量生产
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NAK80的局限性
• 由于受其化学成分的影响，此料脆性较大，用在 由于受其化学成分的影响，此料脆性较大 脆性较大， 较为复杂的模具时易在加工应力较为集中的地方 开裂。 开裂。 • 热敏感性高，所在在焊接时要预热，保温及焊后 热敏感性高，所在在焊接时要预热， 后热及去应力回火处理， 后热及去应力回火处理，否则就会有焊接失败的 危险。 危险。 • 要注意的是当处理温度超过 要注意的是当处理温度超过520 ℃时，会引起尺寸 会引起尺寸 的变化
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真空电弧重熔（VAR）
在真空炉里， 在真空炉里，通入 强电流在钢胚上， 强电流在钢胚上，钢胚 底部开始熔化， 底部开始熔化，杂质汽 化成气体被抽走， 化成气体被抽走，从而 将钢材纯度提高， 将钢材纯度提高，而且 它是一滴一滴地凝固， 它是一滴一滴地凝固， 凝固速度非常快， 凝固速度非常快，组织 变得很致密。 变得很致密。特点是杂 质去得彻底， 质去得彻底，但整体重 熔速度慢。龙记代理： 熔速度慢。龙记代理：