热作模具钢热处理工艺研究

王维宁 赵学文 赵凯兵

(1.齐齐哈尔理工职业学院，黑龙江161042；2.中国一重集团有限公司铸锻钢事业部，黑龙江160142)

H13热作模具钢是目前应用最广泛的热作模具钢的典型钢种之一，主要用于铝合金压铸模、热锻压模和热挤压模。H13钢对应国产牌号为4Cr5MoSiV1。H13钢中含有大量的Cr、Mo、V等合金元素，具有高热强性、耐热性和淬透性[1]。H13钢的球化组织级别是评价H13钢质量等级的主要指标，标准SEP 1614：1996和NADCA 207：2003是评价组织的重要参考依据，通过比对实际组织与评级标准图谱来判断组织优劣程度，良好的退火组织也是获得H13钢高韧性的必要条件，而热处理工艺参数是决定组织与性能的关键因素。

随锻件直径增大，获得优良组织的难度也随之增加。为巩固和扩大H13热作模具钢的市场，对最大直径∅1000 mm电渣重熔热作模具钢H13锻件进行生产试制，根据试制结果，制定的系列热处理模拟试验确定了保证组织级别的热处理优化工艺方案，消除了碳化物偏析，细化和均匀了碳化物进而提高了组织级别。

1 技术要求

1.1 交货方式

球化退火状态交货。

1.2 化学成分

化学成分见表1。

表1 化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical compositions(mass fraction,%)

1.3 冶炼方法

电炉+真空精炼+电渣重熔。

1.4 锻造

锻造采用镦粗+拔长工艺，镦粗比≥2，总锻比≥6。

1.5 硬度

球化退火硬度要求≤228HBW，同一根钢棒不同部位的硬度偏差不得大于30HBW。

1.6 显微组织

在棒材心部取样，500倍下检验退火显微组织，按SEP 1614:1996标准评级图进行评定，GA1、GA2、GA3、GA4、GB1、GB2、GB3、GB4、GC1、GC2、GD1为合格级别。

1.7 晶粒度

试样在保护性介质中经1030℃±10℃，保温30 min，然后快冷淬火，≥590℃回火。晶粒度合格级别按GB/T 6394—2017标准评级≥7级。……