H13模具钢性能分析及热处理工艺

H13是热作模具钢，执行标准GB/T1299—2000，牌号4Cr5MoSiV1。

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形成的钢种。合工钢包括：量具刃钢、耐冲击工具钢、冷模钢、热模钢、无磁模钢、塑料模钢。

化学成分：

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。

用途：

H13模具钢用于制造冲击载荷大的锻造模具、热挤压模具模；铝、铜及其合金压铸模。引进美国H13空淬硬化热作模具钢。其性能、用途和4Cr5MoSiV钢基本相同，但由于钒含量高，中温(600度)性能比4Cr5MoSiV钢是热作模具钢中广泛使用的代表性钢号。

硬度分析：

淬火钢的基体硬度取决于碳含量与淬火钢硬度的关系曲线，H13模具钢淬火硬度为5

H13热处理工艺：

1.预先热处理

市场供应H13钢和模坯在钢厂进行退火热处理，确保金相组织良好，硬度适当，加工良好，无需退火。但厂家改锻后破坏了原有的组织和性能，增加了锻造应力，必须重新退火。

等温球化退火工艺860~890℃加热保温2h，降温到740～760℃等温4h，炉冷到500℃左右出炉。

2.淬火及回火

模具淬火工艺规范

回火温度为530~560℃，硬度48～52HRC；回火温度560～580℃；硬度47～49HRC。

回火应进行两次。℃回火时出现回火二次硬化峰，回火硬度更高，峰值55HRC但韧性更差。因此，回火工艺应避免500℃左右为宜。根据模具的使用需要，在540~620℃范围内回火较好。

淬火加热应预热两次~650℃，800～850℃），减少加热过程中产生的热应力。

3.化学热处理

H13钢氮或氮碳共渗可进一步加强模具，但其氮化温度不应高于回火温度，以确保心脏强度不降低，从而提高模具的使用寿命。