锻造电渣重熔H13钢组织及性能

H13钢是一种空冷硬化热作模具钢，具有高淬透性、韧性和优异的耐热疲劳性能。它是当今世界上使用更广泛的热作模具钢之一。在使用状态下，热作模具材料需要承受冲击载荷和冷热交替，往往由于强度和韧性不足，特别是水平韧性差而导致早期故障。因此，改善热作模具钢的显微组织，提高其冲击韧性，可显著提高模具的使用寿命。目前，国内外H13钢的研究主要集中在相变动力学和热处理工艺上H研究钢组织和性能的影响并不多见。

研究人员选择邢钢生产的邢钢H13电渣重熔钢从组织、冲击韧性等方面对比分析，分别进行一头一拔、三头三拔锻造加工H13钢锻工艺的选择提供了一定的参考。试验用H钢锭经电渣重熔工艺冶炼，钢锭化学成分如下：

H13钢的化学成分（wt%）

C:0.32~0.45Si:0.80~1.20Mn:0.20~0.50Cr:4.75~5.50Mo:1.10~1.75V:0.80~1.20p：≤0.030S：≤0.030

始锻温度1180℃，终锻温度850℃，下砧宽度的1/3~1/2，镦粗比为3∶一、总锻造比为4∶1；分别取样一次、三次、三次，观察横向铸造组织。锻件心10mm×10mm×55mm夏比V冲击样品类型缺口，样品质量调整(1030℃保温30min，并在590℃回火2次，每次2次h)处理后，采用JB30B冲击试验机用于冲击试验JSM-6510扫描电镜观察冲击断口的形状。4%硝酸酒精溶液腐蚀后，使用锻后退火金相样品Leica DM 2700M金相显微镜组织分析。

试验结果表明：

(1)采用三头三拔工艺后，与一头一拔相比，H13钢的显微组织明显改善，晶粒细化，带状偏析明显减少，碳化物分布更均匀，材料的横向冲击性能明显

（2）H由于细晶增韧、带状偏析、沿晶碳化物减少和碳化物分布更加均匀，提高了13钢的横向冲击性能。

(3)三头三拔工艺可显著改进H13钢结构，提高冲击性能。因此，三头三拔优于一头一拔。

来源：热加工论坛

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