H13鋼屬于過共析鋼,采用常規完全退火或等溫球化退火
(1)H13鋼的完全退火工藝為:850~900e@3~4h,保溫結束后隨爐冷到500e以下出爐空冷;
(2)等溫球化退火工藝:845~900度×2~4h/爐冷+700~740度×3~4h/爐冷,[40度/h,[500度出爐空冷;(3)對于質量要求較高的H13鋼模具,還應進行防止白點退火,工藝周期較長;
(4)形狀復雜的模具,在粗加工后應進行一次去應力退火:600~650e@2h/爐冷;(5)模具熱處理后,若模具型腔采用磨削!電火花和線切割等方法加工成形會在模具的表面上形成一層厚約10~30Lm的淬火馬氏體白亮層,也稱之為/異常層0"由于白亮層中的內應力較大,淬火馬氏體本身又較脆,磨削時容易在表面產生微裂紋和磨削裂紋,因而磨削加工后最好能在低于回火溫度50e以下進行去應力退火,以消除磨削應力,并使表面可能形成的淬火馬氏體回火韌化。
大型的H13鋼鍛件經常規球化退火處理碳化物組織極不均勻,存在嚴重的沿晶碳化物鏈可通過多次球化退火或奧氏體化快冷(正火)再球化退火來實現
淬火工藝：
H13鋼的淬火回火工藝可以采用鹽浴爐!真空爐和流動粒子爐加熱,模具表面光潔,熱處理變形小,零件壽命長"特別是
外熱式剛玉流動粒子爐保護加熱,吸收了鹽浴爐和真空爐加熱的共同優點,很適合熱作模具鋼的熱處理加熱。
H13鋼采用鹽浴爐作為加熱設備時的通用淬火工藝是:40~500度預熱(0.5min/mm),650~840e預熱(0.5min/mm) 1020~1050度奧氏體化(0.25~0.45min/mm),保溫結束后可視使用性能要求采用空淬，油淬，氣淬或分級淬火,分級溫度可取500~540度(0.25min/mm)。
對斷裂裂韌性，抗熱疲勞和抗熱磨損要求較高及淬火處理后需要電加工的模具,為了得到最高的紅硬性,可采用奧氏體化溫度上限對于要求畸變小!晶粒細!沖擊韌性高的模具,為了得到最好的韌性和防止開裂,應采用奧氏體化溫度下限。淬火加熱的保溫時間的優選,應保證組織轉變的完成和獲得所要求的合金元素固溶程度。淬火加熱保溫時間過短,將降低H13鋼的紅硬性及抗回火能力。H13鋼的淬火溫度要比退火溫度高,更應該采取措施防止氧化脫碳,保證加熱質量。
H13鋼淬火后組織是:板條馬氏體+未溶碳化物+殘余奧氏體。
回火工藝：
H13鋼淬火后應進行2~3次回火,以期獲得所要求的力學性能。淬火后的模具溫度在低于70e時就應盡快回火,這對尺寸較大，形狀復雜的熱作模具尤為重要。同時,為避免熱作模具回火時重新產生殘余應力,回火加熱和冷卻應緩慢進行。H13鋼的回火工藝應根據熱作模具的工作條件和具體的失效形態來確定回火溫度和硬度"一般優質H13鋼大都采用54~650度×3h高溫回火,以提高模具的韌性和減少殘余奧氏體(AR)在模具中發生轉變而引起脆性。但高溫回火易使熱作模具發生熱磨損和堆塌失效。實踐證明,H13鋼采用350度左右的中低溫回火后,心部具有較好的強韌配合和熱疲勞性能,同時也不會出現藍脆現象。中低溫回火存在較高量的AR,對彌補其韌性不足有一定作用。AR的存在可使材料在斷裂時吸收更多的能量,并改變裂紋擴展方向及裂紋尖端的應力和應變狀態,從而提高鋼的韌性。
值得注意的是,H13鋼在425~520e內回火時出現二次化的同時會出現第二類回火脆性,顯著降低沖擊韌性。這是
為回火時在馬氏體板條間析出較大的碳化物,以及回火快冷AR轉變為馬氏體的緣故[4]"消除或減輕回火脆性的措施有(1)應選擇冶金質量好!純凈度高的鋼坯來鍛造;(2)在熱處理程中,通過形變熱處理或臨界區淬火得到鋸齒形晶界結構,細晶粒和減少P,S雜質的晶界偏析;(3)采用二次回火,第二次火溫度低于第一次回火溫度約10e,保溫時間縮短20%~25%,以減輕回火脆性;(4)完全避免在脆性發展區內回火。H13鋼回火后的最終熱處理組織是:回火馬氏體+少量狀碳化物,低于600e回火時仍保持馬氏體板條狀;當回火溫高于650e時,馬氏體形態會逐漸消失,轉變為回火馬氏體,起H13鋼熱強性的嚴重惡化。
參照《航空工藝技術》及本人的一些實際經驗，希望能對大家有些幫助
本文轉自機械之家論壇
