H13钢的性能及应用

4Cr5MoSiV1钢是含Cr5%的中合金热作模具钢的代表性牌号，在目前是我国应用最广泛的热作模具钢，4Cr5MoSiV1钢源自美国的H13钢（ASTM.AISI），1985年已纳入我国合金工具钢标准。

4Cr5MoSiV1钢与4Cr5MoSiV钢相比，钒的含量增加了约一倍。该钢的热强度和硬度较高，在中温条件下具有较高的热强度、热疲劳性能，高的韧性和一定的耐磨性。在较低的奥氏体化温度条件下进行空淬，热处理变形小，空冷淬火时产生氧化铁皮的倾向小，而且可以抵抗熔融铝的冲蚀作用。

1.性能与应用

（1）性能4Cr5MoSiV1钢有较高的韧性和耐冷热疲劳性能，用其制作的模具可以保证压铸件外观质量。模具在使用前无须预热，在热加工工序间可安全地用水冷却，该钢材同时具备较高的热强性，是一种强韧兼备的质优价廉钢种，既可用作热锻模材料，也可在模腔温升低于600℃的工况下用作压铸模材料。尽管含碳量较低，4Cr5MoSiV1钢中还有亚稳定共晶碳化物，碳化物带状偏析有时也较严重，因此要进行反复多向锻造，锻造比要大于40，锻后要立即进行球化退火。淬透性好，直径100mm的棒材在空冷淬火时也可以完全淬透，有二次硬化效应，抗回火性能较好。当淬火温度为1100℃时，硬度达极值，当回火温度超过600℃时，强度、硬度急剧下降，韧性、塑性增加，硬度与淬火、回火温度的关系如图3-8和图3-9所示。

图3-8 4Cr5MoSiV1钢硬度与淬火温度的关系

(www.xing528.com)

图3-9 4Cr5MoSiV1钢硬度与回火温度的 关系（1020℃油淬，二次回火）

（2）应用 广泛用于制造热挤压模具与芯棒，模锻锤的锻模，锻造压力机模具，精锻机用模具镶块以及铝、铜及其合金的压铸模等。该钢有良好的渗氮工艺性能，渗氮后可进一步提高耐磨性和耐蚀性，压铸模成形零件最终经渗氮处理已经广泛应用。

2.常规处理方法

（1）预备热处理 采用普通退火，加热温度860～890℃保温2～4h，炉冷至500℃再空冷，退火后的硬度≤229HRC，切削加工性较好；消除应力退火加热温度为730～760℃，等温时间3～4h，炉冷。

（2）淬火与回火 该钢的常规淬火温度为1020～1050℃，淬火冷却介质为油（油温为20～60℃）或空气、淬透性好、淬火变形小。采用560～580℃的回火，回火后的硬度为47～49HRC。通常采用二次回火，第二次比第一次要低10～20℃。