H13的化学成分

H13模具钢的化学成分~

1、钢种特性：退火状态交货，HB小于229，建议使用硬度在HRC47-49，可在600度温度作业，强度高，韧性优，抗热裂性好。电渣重熔钢，钢质纯净，具有良好的等向性能。
2、常见用途：铝镁锌铜合金挤压模，压铸模，钢热压力机锻模，寿命要求较高的硬质塑胶模。特别适合大型或形状复杂之模具。 　　
3、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
4、物理性能：

5、临界温度：

　　 C　　SiMnCrMoVPS0.32~0.450.80~1.200.20~0.504.75~5.501.10~1.750.80~1.20≤0.030≤0.03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，在世界上的应用极其普遍,同时各国许多学者对它进行了广泛的研究，并在探究化学成分的改进。钢的应用广泛和具有优良的特性，主要由钢的化学成分决定的。当然钢中杂质元素必须降低，有资料表明，当Rm在1550MPa时，材料含硫量由0.005%降到0.003%，会使冲击韧度提高约13J。NADCA 207-2003标准就规定：优级(premium)H13钢含硫量小于0.005%，而超级(superior)的应小于0.003%S和0.015%P。下面对H13钢的成分加以分析。碳：美国AISI H13，UNS T20813，ASTM（最新版）的H13和FED QQ-T-570的H13钢的含碳量都规定为（0.32~0.45）%，是所有H13钢中含碳量范围最宽的。德国X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量为（0.37~0.43）%，含碳量范围较窄，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）%，分别与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钢的含碳量都规定为（0.37~0.42）%。
钢中含碳量决定淬火钢的基体硬度，按钢中含碳量与淬火钢硬度的关系曲线可以知道,H13钢的淬火硬度在55HRC左右。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。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量应保持在形成少量合金C化物的水平上。Woodyatt 和Krauss指出在870℃的Fe-Cr-C三元相图上,H13钢的位置在奥氏体A和（A+M3C+M7C3）三相区的交界位置处较好。相应的含C量约0.4%。图上还标出增加C或Cr量使M7C3量增多,具有更高耐磨性能的A2和D2钢以作比较。另外重要的是,保持相对较低的含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A和残留均匀分布的合金C化物组织，并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予以转变完全。这儿顺便指出，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，国内学者也作了一定工作。
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，但会导致其韧度的降低。学者在工具钢产品手册文献中将各类H型钢的性能比较很明显证明了这个观点。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。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公司资料推荐的TQ-1、Dievar和ADC3等钢中的含C量都为0.39%和0.38%等，相应的韧度指标等列于表1，其理由可由此管窥所及。
对要求更高强度的热作模具钢，采用的方法是在H13钢成分的基础上提高Mo含量或提高含碳量，这将在后面还会论及，当然韧度和塑性的略为降低是可以预料的。
2.2 铬： 铬是合金工具钢中最普遍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%范围。在我国合金工具钢（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，同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能，在H13钢中含Cr和Si会使氧化膜致密来提高钢的抗氧化性。再则以Cr对0.3C-1Mn钢回火性能的作用来分析，加入﹤6% Cr对提高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℃回火会出现二次硬化效应。人们对热作钢模具钢一般选5%铬的加入量。
工具钢中的铬一部分溶入钢中起固溶强化作用，另一部分与碳结合,按含铬量高低以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在，从而来影响钢的性能。另外还要考虑合金元素的交互作用影响，如当钢中含铬、钼和钒时，Cr>3%^[14]时，Cr能阻止V4C3的生成和推迟Mo2C的共格析出，V4C3和Mo2C是提高钢材的高温强度和抗回火性的强化相^[14]，这种交互作用提高该钢耐热变形性能。
铬溶入钢奥氏体中增加钢的淬透性。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都与Cr一样是增加钢淬透性的合金元素。人们习惯用淬透性因子加以表征,一般国内现有资料[15]还只应用Grossmann等的资料,后来Moser和Legat[16,22]的更进一步工作提出由含C量和奥氏体晶粒度决定基本淬透性直径Dic和合金元素含量确定的淬透性因子(示于图3中)来计算合金钢的理想临界直径Di,也可从下式作近似计算:
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示。由该式，人们对Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni元素影响钢淬透性有相当明确的半定量了解。
Cr对钢共析点的影响，它和Mn大致相似，在约5%的含铬量时，共析点的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更显著降低共析点含C量。为此可以知道：热作模具钢和高速钢一样属于过共析钢。共析含C量的降低，将增加奥氏体化后组织中和最后组织中的合金碳化物含量。
钢中合金C化物的行为与其自身的稳定性有关，实际上，合金C化物的结构、稳定性与相应C化物形成元素的d电子壳层和S电子壳层的电子欠缺程度相关[17]。随着电子欠缺程度下降，金属原子半径随之减小，碳和金属元素的原子半径比rc/rm增加，合金C化物由间隙相向间隙化合物变化，C化物的稳定性减弱，其相应熔化温度和在A中溶解温度降低，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，稳定性高，约在900~950℃温度开始溶解，在1100℃以上开始大量溶解（溶解终结温度为1413℃）[17]；它在500~700℃回火过程中析出，不易聚集长大，能作为钢中强化相。中等碳化物形成元素W 、Mo形成的M2C和MC 碳化物具有密排和简单六方点阵，它们的稳定性较差些，亦具较高的硬度、熔点和溶解温度，仍可作为在500~650℃范围使用钢的强化相。M23C6(如Cr23C6等)具有复杂立方点阵，稳定性更差，结合强度较弱，熔点和溶解温度较低（在1090℃溶入A中），只有在少数耐热钢中经综合合金化后才有较高稳定性（如（CrFeMoW）23C6,可作为强化相。具有复杂六方结构的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的稳定性更差，它和Fe3C类碳化物一样很易溶解和析出，具有较大的聚集长大速度，一般不能作为高温强化相[17]。
我们仍从Fe-Cr-C三元相图可以简便了解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量增加会出现（FeCr）3C（M3C）和（CrFe）7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃图上,只有含Cr量大于11%才会出现M23C6）。另外根据Fe-Cr-C三元系在5%Cr时的垂直截面,对含0.40%C的钢在退火状态下为α相（约固溶1%Cr）和（CrFe）7C3合金C化物。当加热至791℃以上形成奥氏体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），以后一直保持到液相。钢中残留的M7C3有阻止A晶粒长大的作用。Nilson提出，对1.5%C-13%Cr的成分合金，欠稳定（CrFe）23C6不形成[20]。当然,单以Fe-Cr-C三元系分析会有一些偏差,要考虑加入合金元素的影响。

　　H13属于热作模具钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种，执行标准GB/T1299—2000。
　　统一数字代号T20502；牌号4Cr5MoSiV1。在中温（~600°）下的综合性能好，淬透性高（在空气中即能淬硬），热处理变形率较低，其性能及使用寿命高于3Cr2W8V。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。

　　力学性能
　　硬度 ：退火,245～205HB,淬火,≥50HRC

H13模具钢 锻模 热挤压模 精锻模 铝产品 铜及其合金压铸模圆钢 异型钢

H13模具钢介绍
H13属于热作模具钢，是由美国芬可乐模具钢在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种，是目前使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种。出厂硬度：布氏硬度HBW10/3000（即≤235HB）。
H13模具钢力学性能
硬度：退火硬度,245～205HB,淬火硬度,≥50HRC。
H13模具钢主要特性
（1）淬透性高、韧性高；
（2）抗热裂能力优良，在工作场合可用水冷；
（3）耐磨损能力中等，提高其表面硬度可以采用渗碳或渗氮工艺，但要稍微降低抗热裂能力；
（4）因其含碳量较低，回火中材料的二次硬化能力较差；
（5）在较高温度下，H13具有抗软化能力，但其使用温度高于540℃（1000℉）硬度出现迅速下降（即能耐的工作温度为540℃）的现象；
（6）热处理的变形小；
（7）切削加工性中等或者较高；
（8）中等抗脱碳能力。
H13模具钢用途
用途和9CRWMN模具钢基本相同，但因其钒含量高一些，故中温（600度）性能比Cr5MoSiV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。更为令人注意的是，它还可用于制作航空工业上的重要构件。
H13模具钢化学成分
牌号C　 SiMnCrMoVPS

H13 0.32~0.45 0.80~1.20 0.20~0.50 4.75~5.50 1.10~1.75 0.80~1.20 ≤0.030 ≤0.03

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镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： 直径8mm的孔,公差值为H13是多大? - ？
禽山奥贝：[答案] H13热作模具钢化学成分%: C0.32~0.45, Si0.80~1.20, Mn0.20~0.50, Cr4.75~5.50, Mo1.10~1.75, V0.80~1.20, p小于等于0.030, S小于等于0.030;

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： H13是什么钢 - ？
禽山奥贝： 现在价位在22000到26000之间.

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： 炼钢厂的成品H13的主要金属成分是什么?用液压锤、气锤锻打过后的钢锭主要应用于哪些领域?出了H13以后,还有哪些不同金属成分的钢锭?？
禽山奥贝： H13成分:碳:0.32~0.43铬:4.75~5.50钼:1.10~1.75钒:0.80~1.20硅:0.80~1.20盟:0.20~0.50

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： 请问H13和Cr2W8V有什么区别 - ？
禽山奥贝： 区别很大的,首先在化学成份上就差了很多.3cr2w8v钢中很有百分之7.5~9.0的W,而H13中就没有W的成份;V只占了百分之0.2~0.5;H13中的V则有百分之0.8~1.2;H13有百分之1.1~1.75的Mo,3cr2w8v则没有.3cr2w8v其实就是我们常说的H21,跟H13当然有区别了.

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： 请问 H13 是什么材料呵? - ？
禽山奥贝： 1)H13钢是世界上普遍使用的强韧兼具的热作模具钢,具有高的淬透性和抗热裂能力.2)H13钢的国内牌号为4Cr5M0SiVl,严格控制硫的含量可大大提高钢的断裂韧度和抗冲击能力.3)H13钢的表面改性主要有铁素体氮碳共渗或者硫氮碳共渗以及物理气相沉积硬膜等方法或这些方法的合理组合. 4)也是乙烯类的

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： H13电渣模具钢成份范围 - ？
禽山奥贝： H13热作模具钢也称DC-XTRA,该钢具有更高的淬透性和抗热裂能力,该钢有较高含量的碳和钒,耐磨性好、具有良好的耐热性,在较高温度时具有很好的强度和优良的综合力学性能以及较高的抗回火稳定性.含1%的钒含量加之适量的铬钼融合使H13具有更高的热红硬性,适合于真空硬化、表面处理,如氮化和PVD处理(钛气)等,用真空或电渣重熔的生产方法确保了高镜面效果以及模具的使用寿命. 标准成分范围:

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： 模具钢材718和H13有何不同 - ？
禽山奥贝： 模具钢材718H为真空熔炼之铬-镍-钼合金钢,是塑胶模具钢的一种,出厂前经过淬硬及回火处理,经超音波检验,硬度及金相结构均匀,而且容易达成镜面抛光具备下列各项优点:无淬裂和热处理变形风险;无需热处理费用;缩短模具制作周期...

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： H13(国内叫4Cr5MoSiV1)的具体性能参数,有没有人知道? - ？
禽山奥贝： H13和FDAC一样的吧4Cr5MoSiV1;化学成分%:C0.32~0.45,Si0.80~1.20,Mn0.20~0.50,Cr4.75~5.50,Mo1.10~1.75,V0.80~1.20,p小于等于0.030,S小于等于0.030;热处理:(交货状态:布氏硬度HBW10/3000(小于等于235)),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

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： 酸与H13钢材能否产生反应 - ？
禽山奥贝： 产生反应, H13钢材 产品名称:H13(热作模具钢) 详细描述: 国产模具钢 H13(热作模具钢) 化学成分: C碳 Si硅 Cr铬 Mn锰 Mo钼 V钒 W钨 Ni 镍 P磷 S硫 H13钢的特性:电渣重溶钢,该钢具有高的淬透性和抗热裂能力,该钢含有较高含量的碳和钒,耐磨性好,韧性相对有所减弱,具有良好的耐热性,在较高温度时具有较好的强度和硬度,高的耐磨性的韧性,优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性.

镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县18716362007： YK30和H13模具钢撞击性和韧性哪个好 - ？
禽山奥贝： YK30属于油淬冷作工具钢,是比较典型的碳素工具钢,热处理后可以得到很高的硬度和冲击性能.H13是适用面很广的热作模具钢,一般用来制造耐高温模具和工具,在一定的温度下可以长时间工作,热疲劳和韧性相当不错.这两个材料在用途和类别上,刚好是相反的,所以很容易区分,如果你在硬度上要求不高,H13是比较好的选择,如果有很高的硬度要求,还要耐磨,就是YK30好.