服务热线：+86-510-80628100服务热线：+86-510-80628100H13 模具钢是一种热作模具钢，适用于高应力和高温环境下的模具制造。它含有高碳、高钒和适量铬、钼等合金元素，具有良好的淬透性、耐磨性和抗热裂能力。这些特性使其成为制造塑料模具、铝合金压铸模、热压模和精密冷冲压模的理想材料。然而，大截面H13 模具钢易出现偏析和内部问题，影响模具质量和使用寿命。针对此难题，通过精准控制H13模具钢的化学成分，优化冶炼、锻造和热处理工艺，成功提高了组织的均匀性并使晶粒细化，进而提高了大型H13模具钢的总体性能。
成分设计
H13模具钢的化学成分设计碳（C）含量取标准上限，使材料具有较高的硬度和耐磨性；铬（Cr）含量与标准保持一致，便于平衡淬透性、耐腐蚀性和耐热性；锰（Mn）含量与标准保持一致，以提高淬透性和强度，同时保持良好的韧性；钼（Mo）含量选择标准下限，以适度提高热强性和韧性，避免过度增加成本；钒（V）含量选择标准下限，以细化晶粒，提高材料的强度和韧性，同时控制成本；为减少材料的脆性以及塑性，提高硫（S）和磷（P）的含量；对氮（N）、氢（H）、氧（O）这些气体元素进行严格控制，以减少气孔和夹杂物，确保材料的纯净度和性能稳定。只有精确控制H13 模具钢的化学成分，才能生产出性能优良且稳定的超大规格H13 模具钢，满足高端市场的严格要求。
制作工艺优化
H13模具钢的制作工艺流程为先利用电渣重熔冶炼，再进行加热锻造，然后进行冷却退火处理，最后进行粗加工处理。
工业冶炼
采用预先熔化渣料、起弧、熔炼、补缩处理、断电冷却、脱模的生产工艺流程。
加热锻造
H13模具钢在锻造前的加热阶段需要确保铸坯均匀受热，因此要严格控制加热时间和平均热段温度，将温度控制在1220～1240 ℃。如果锻件表面出现裂缝，要及时处理干净。采用4次粗拔长+KD 拔长的工艺，锻造比应大于6，以增加芯部变形，保证钢材的致密和组织均匀性。严格控制终锻温度，保证不低于850 ℃，以避免锻坯表面特别是边角在锻造过程中产生裂纹。采用阶梯冷却的方式，将锻件冷却到室温，期间要严格控制冷却过程，减少内应力和变形，延长模具的使用寿命。
退火和热处理
为了给后续热处理工作做准备，避免锻造时产生应力，应先进行退火工序。在进行球化退火前，锻件温度必须保持在500℃以上。在退火前需要进行一次正火超细化处理，将保温温度控制在1020～1040 ℃，并适当控制冷却速率。这样做的目的是在细化晶粒的同时，有效改善锻坯的偏析和网状碳化物，确保组织整齐。球化退火处理时， 退火温度应设置在850～870 ℃，便于碳化物的调节和组织的细化。采用阶梯式降温和控温退火的方式，为最终的热处理做好准备。
热处理工艺包括淬火和二次回火。首先在790℃±15 ℃的温度下预热10 min，然后在1010 ℃±5 ℃的温度下加热10min，随后进行油冷，最后在550 ℃±6 ℃的温度下保温2 h 后进行两次回火。
粗加工处理
经退火处理后，对产品进行检验，确保组织结构完整且无裂痕等缺陷。随后进行车削加工，采用较大的切削深度和进给量。一般切削深度控制在3～5 mm，进给量控制在0.3～0.5mm. r^-1，切削速度选择100～150 m .min^-1。加工后进行清洗防锈。
结论
为提升H13模具的钢锻造后组织均匀性，设计其化学成分，并优化其制造工艺。合理规划H13模具的锻造工艺流程，借助电渣重熔炉来制备H13模具钢，并实施退火处理和热处理。然后检验制造完成的H13模具的组织均匀度，与普通模铸钢锭相比电渣重熔后的模具钢具备更优的组织均匀性和致密度，低倍组织有明显改良。
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