国产H13模具钢缺陷组织实例-H13带状偏析和H13杂质富集带

国产H13模具钢缺陷组织实例
带状偏析、杂质富集带

国产H13模具钢是引进美国钢号AISI H13的钢种，中国国家标准牌号为：4Cr5MoSiV1，是国际上广泛应用的一种空冷硬化热作模具钢，具有较高的热强度和硬度，在中温条件下具有很好的韧性、热疲劳性能和一定的耐磨性。目前，能生产H13钢的厂如雨后春笋，遍地开花，产品质量则参差不齐。东莞弘超实际应用表明，上海宝钢特殊钢分公司（原上海五钢）生产的SWPH13是目前国内H13系列钢中性能最稳定的钢种，可与瑞典一胜百模具钢ASSAB8407和日本日立模具钢DAC、日本大同模具钢DHA1、德国葛利兹模具钢W.1.2344等进口H13系列钢种相媲美。以下是东莞弘超技术中心根据实际应用总结编辑整理的有关国产H13模具钢缺陷组织实例，包括：H13带状偏析和H13杂质富集带等。

⒈国产H13模具钢带状偏析：
碳化物带状偏析是H13钢早期脆性开裂的重要原因之一。下图是从早期脆性开裂的模具中拍摄到的碳化物带状偏析金相组织。图片中间的灰色地区是碳化物偏析带，除有密集的点状未溶碳化物外，还有块状亚稳定共晶碳化物。基体为隐针马氏体。由于碳及合金元素富集，因此抗回火稳定性也高，，组织不易被浸蚀，故呈灰白色。碳化物偏析带两侧是低碳低合金区，晶粒粗大，淬火时转变成下贝氏体+马氏体的混合组织，下贝氏体针呈黑色，回火马氏体呈灰色。碳化物偏析导致组织不均匀，产生附加内应力，是模具的薄弱环节，例如碳化物堆集和杂质富集区、机械加工缺陷部位，率先形成裂纹。高温均匀化扩散退火，或高温固溶-高温回火双细化工艺，都可减轻合金元素的偏析，合理的锻造工艺也可改善碳化物的带状分布，都可提高钢材化学成分和组织的均匀性，从而提高模具的使用寿命。

⒉国产H13模具钢杂质富集带：
下图所示也是从失效模具中拍摄到的杂质富集带，它集中在碳化物偏析带内，并常与共晶碳化物伴生。图中灰色条状组织是可塑性杂质，横穿整个视场；白色块状组织是共晶碳化物。整个视场都在碳化物偏析带内，有密集的黑色点状碳化物，分布在回火后的高碳高合金马氏体上。国产H13模具钢的碳化物偏析带边缘有草丛状下贝氏体零星分布。

国产H13模具钢广泛用于制造热挤压模具，芯棒、模锻锤的锤模，锻造压力机模具，精锻机用模具以及铝、铜及其合金的压铸模。提高H13钢的纯洁度，采用电渣重熔或炉外精炼工艺，可降低杂质含量，特别是硫的含量，是改善H13模具钢抗热裂和早期脆性开裂的重要途径。高端压铸模具，东莞弘超建议选用瑞典乌德霍姆工具钢系列的高性能热作模具钢ORVAR SUPREME、DIEVAR等。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司技术中心
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