通过热处理，H13模具钢可获得高韧性、红硬性、强断裂韧性等优质性能。从H13钢的化学成分分析出发，表明采用高温球化退火、淬火和二次淬火，带来了工艺数据，并在结果中提出了生活实践中获得的五种经验。
前言
H13钢是一种广泛应用于世界各地的热作模具钢。它用于制造压铸模具、热锻模具和挤压模具，因为它具有良好的断裂韧性、耐磨性、可塑性和热硬性。本文介绍了H13钢改锻后的热处理方法。
H13 钢铁是美国国家标准ANSI钢号，相当于中国GB/T1299里的4Cr5MoSiV1。含有Cr的H13钢、Mo、Si、V 等待合金元素[1]，见表1，除Si元素不产生渗碳体外，Cr、Mo、三种原素都会与碳融合产生独特的渗碳体，这种独特的渗碳体可以提高钢的耐火性。
表1 H13磨具钢的化学成分
Cr的影响：Cr可以与碳融合产生独特的渗碳体，当铬渗碳体固溶于奥氏体时，可以提高过冷奥氏体的稳定性。当其固溶于奥氏体时，有助于提高其淬火水平，促进二次硬化效果。更多Cr的主要目的是提高H13钢的淬透性，高温强度和抗高温氧化性[2]。
Mo的影响：Mo都是渗碳体产生的原素，在H13钢中可以提高钢的回火稳定性和耐磨性。
Si的影响：在降低热处理炉内氧化气氛的同时，提高钢的强度、强度和耐火性。
V的影响:降低钢的超温敏感性，提高钢的回火稳定性和二次硬化效用，弥漫分布的炭化钒质点可以大大提高钢的耐磨性。
热处理温度，冷却方法取决于钢材的临界变化点和等温变化图。1)H13 钢铁零界点：Ac1，850~8850 ℃，Ac3：910 ℃。制冷变化零界点：Ar1,700℃;Ar3，820 ℃;Ms，335 ℃。奥氏体化温度：1 010 ℃
为消除应力，改进机构，细化晶粒，降低强度，便于加工H13钢锻件，应进行退火处理。H13 合金元素多，加热时变化慢。因此，应使用高温球化退火，而不是基本淬火，使合金渗碳体产生均匀的颗粒状体，从而获得细颗粒珠光体机构。高温球化退火温度应略高于钢的加热零界点温度Ac1。在这种情况下进行保温，有利于保存不溶性渗碳体质点。在制冷过程中，这种质点可以成为粒状组织的晶核，以确保获得对称微小的粒状组织。
在球化退火的制冷过程中，需要在相变点Ar地区等温解决，促进细粒珠光体的产生，有利于渗碳体聚集成细小颗粒，从而降低强度，便于机械加工。
H13钢具有良好的淬透性，对150以下 Mm厚的零件油淬能达到对称硬度。但是因为钢中含有Mn、Si原素易导致氧化和渗碳。建议使用盐浴、可控气氛热处理、真空热处理等，也可采用覆盖层或涂料进行防渗碳维护。
选择1淬火温度 030 ℃ 可以获得54~55的强度 HRC，超出1 040 ℃晶体逐渐生长。因此推荐热处理温度类别1 030~1 040 ℃。在公布时要特别注意预冷到Ac3。 之上20~30 ℃(950~980 为了减少应力，从而减少干裂。
为消除应力，提高H13锻件在高温下的韧性，必须进行高温回火。采用H13钢中合金元素具有良好的耐回火性和二次硬化作用，选择二次淬火可以延长模具的使用寿命。回火温度(580±强度为47~520℃ HRC。回火马氏体和少许粒状渗碳体是淬火后的组织。
热处理后，H13钢具有良好的红硬度、高温韧性和耐热性。为确保热处理质量，生产中应注意以下几点：
原料检测：要做宏观缺陷检测，尽早发现焊瘤、核心缩松、伸缩、表面裂纹等缺陷。
锻造后应随炉制冷或缓冷，并及时退火处理。
由于H13钢易氧化渗碳，所以锻模坯尽量增加加工余量，防止淬火后出现软点。
四是磨具返修必须在低温退火后才能再次淬火，以免造成干裂。
在热处理过程中，应严格按照操作说明书进行操作。
[1] 赵昌盛.模具材料及热处理手册[M].北京：2008年机械工业出版社: 337.
[2] 美国金属协会. 金属指南[M]. 第9版.北京： 1991年机械工业出版社：127-128.
