冷却方式对H13钢组织和性能的影响

朱繁康，杨建志，张伟文

（广州华工光机电科技有限公司，广东 广州 510640）

0 引 言

H13钢属于热作模具钢，具有优良的热强性和热疲劳性能，被广泛用于制造压铸模、热挤压模和热锻模等[1-3]。为了获得更好的性能，田玉新[4]、彭文屹等[5]研究了热处理工艺对H13钢热疲劳性能的影响，韩文奎等[6]研究了高温预回火对该模具钢的冲击韧性的影响，王永健等[7]研究了Ti含量对模具钢组织与性能的影响，叶宏等[8]对H13钢表面处理工艺及耐磨性进行了研究。然而，奥氏体化加热后冷却方式对H13钢的组织与性能的影响研究鲜有报道，现对H13钢不同冷却方式进行试验，并对其组织与性能的影响进行了研究，为相关专业工程技术人员提供试验依据。

1 试验设备与试样制备

1.1 试验材料

试验使用电渣重熔并经过热轧的H13钢板材，截取尺寸为120 mm×55 mm×25 mm的板材，材料的化学成分如表1所示。将板材加工成试样，其中硬度试样尺寸为25 mm×25 mm×27 mm，金相组织试样尺寸为25 mm×25 mm×25 mm。拉伸试样的中间尺寸是φ10 mm×60 mm，两端是M16×20 mm的螺纹，中间与螺纹部分有R10 mm圆弧过渡，试样总长为120 mm。冲击试验采用标准V形缺口夏比冲击试样，耐磨试验试样尺寸为10 mm×10 mm×11 mm，热疲劳试验试样尺寸为15 mm×15 mm×5 mm。

表1 材料的化学成分 质量分数

1.2 试验方法

在VOQ2-150型真空炉中进行加热和油冷，在VOQ-150型真空高压气淬炉中进行加热和气冷或炉冷，具体热处理工艺如表2所示。试样均在RJ2-45-6型井式回火炉回火2次，第1次回火出炉空冷后，再放入回火炉进行第2次回火。

表2 热处理工艺

试样抛光后在HRB-150型洛氏硬度计测试硬度，测试面为试样的3个相互垂直面，每个面测试3个点，硬度取平均值，每种工艺测试3个试样。……