H13 

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一、产品概述

H13 是一款经典的 Cr-Mo-V 系热作模具钢，核心特性为优异的耐高温性能、卓越的抗热疲劳性、良好的淬透性及高温强度，执行我国 GB/T 1299-2014 标准，等效于德国 DIN 17350 标准中的 X40CrMoV5-1 钢种、日本 JIS G4404 标准中的 SKD61 钢种、美国 AISI H13 钢种。其通过铬、钼、钒合金元素的协同强化作用，形成稳定的回火索氏体组织及细小弥散的碳化物（Cr₂₃C₆、Mo₂C、VC），经适当热处理后，在 550~600℃ 高温环境下能长期保持良好的力学性能，可有效抵抗高温下的氧化、磨损及热冲击，是热作模具领域中对耐高温、抗热疲劳有严苛要求的核心材料首选。
该产品凭借优异的高温综合力学性能、成熟的生产工艺及良好的加工与热处理适配性，广泛应用于铝合金、锌合金等有色金属的压铸、挤压、锻造模具领域，已成为全球热作模具行业的标杆选材之一，国内特钢企业已实现规模化、精细化生产，产品质量全面满足国内外高端热作模具制造标准要求。

二、核心化学成分（质量分数，%）

H13 化学成分经精准配比与严格管控，重点保障高温性能、抗热疲劳性及碳化物的均匀分布，有效控制有害杂质含量，具体范围如下（含允许偏差）：
  • 碳（C）：0.32~0.45（允许偏差±0.02）
  • 硅（Si）：0.80~1.20（允许偏差±0.05）
  • 锰（Mn）：0.20~0.50（允许偏差±0.04）
  • 铬（Cr）：4.75~5.50（允许偏差±0.15）
  • 钼（Mo）：1.10~1.75（允许偏差±0.08）
  • 钒（V）：0.80~1.20（允许偏差±0.05）
  • 硫（S）：≤0.030（允许偏差±0.005）
  • 磷（P）：≤0.030（允许偏差±0.005）
  • 镍（Ni）：≤0.25（允许偏差±0.05）
  • 铜（Cu）：≤0.25（允许偏差±0.05）
关键控制指标：钢中碳化物均匀度≤2.0 级，避免出现粗大碳化物聚集；总氧（T(O)）≤20×10⁻⁶，氢（H）≤2.0×10⁻⁶；铬、钼、钒元素含量精准控制，确保形成细小弥散的合金碳化物，提升材料的高温强度与抗热疲劳性。

三、力学性能（淬火回火后典型值）

H13 力学性能以淬火+高温回火处理为基准，核心突出高温强度与抗热疲劳性，性能可根据热处理工艺参数调控，以下为核心性能指标（试样尺寸：Φ25mm，热处理工艺：1020~1050℃油淬+560~600℃高温回火，回火 2~3 次）：
  • 硬度：≥HRC 40（典型值 HRC 42~48，根据模具工况可调控至 HRC 38~52）
  • 抗拉强度（σᵦ）：≥1200MPa（典型值 1250~1450MPa，常温下）；600℃高温下抗拉强度≥850MPa
  • 屈服强度（σₛ）：≥1000MPa（典型值 1050~1250MPa，常温下）；600℃高温下屈服强度≥700MPa
  • 伸长率（δ₅）：≥10%（典型值 12%~16%，常温下）
  • 断面收缩率（ψ）：≥45%（典型值 50%~60%，常温下）
  • 冲击韧性（αₖᵥ）：≥60J/cm²（常温下典型值 65~85J/cm²；500℃高温下冲击韧性≥40J/cm²）
  • 抗热疲劳性：在 550℃~室温循环 10⁴ 次后，表面无明显裂纹（裂纹长度≤0.2mm）
  • 高温硬度：550℃保温 4h 后硬度下降≤HRC 3；600℃保温 4h 后硬度下降≤HRC 5

四、核心工艺优势

1. 冶炼工艺

采用电弧炉（EAF）-LF 精炼-VOD 真空精炼-模铸/连铸先进工艺流程：电弧炉冶炼终点严格控制温度 1600~1640℃，碳含量 0.28~0.35%、磷≤0.020%；LF 精炼阶段造高碱度还原渣（R=4.0~6.0），渣系成分 CaO 50%~60%、SiO₂ 8%~12%、Al₂O₃ 22%~28%，FeO+MnO≤0.8%，深度去除杂质；VOD 真空处理压力≤67Pa，保温时间≥25min，高效脱气、优化碳化物形态；采用模铸或保护连铸工艺，控制冷却速度，避免碳化物偏析，保障铬、钼、钒元素均匀分布，提升坯料内部组织均匀性，为后续高温性能发挥奠定坚实基础。

2. 热处理工艺

热处理适配性优异，核心优势为高温性能稳定、硬度可调范围广：淬火温度可在 1000~1080℃ 范围内调整，冷却方式可选油冷、气冷（大件建议油冷），高温回火（520~620℃）需进行 2~3 次，确保充分消除内应力，稳定组织与尺寸；通过调整回火温度可精准调控硬度，适配不同热作工况需求（如压铸模选 HRC 42~46，锻造模选 HRC 46~52）；支持深冷处理工艺（-70~-196℃），可进一步细化组织、提升尺寸稳定性，适配高精度热作模具需求；经热处理后可获得均匀的回火索氏体组织，保障材料优异的抗热疲劳性与高温耐磨性。

3. 加工性能

退火状态下加工性能良好，退火后布氏硬度（HB）≤229，机械加工性评级为 65（以 AISI 1212 钢 100 为基准），可顺利实现车、铣、钻、磨等多种机械加工，能加工成复杂形状的模具型腔与零部件；锻造性能优良，锻造温度范围 1050~1150℃，锻后需及时缓冷，避免开裂，通过锻造可破碎粗大碳化物，进一步提升组织均匀性与致密度；淬火回火后可进行磨削加工，精磨后表面粗糙度可达到 Ra≤0.4μm，满足高精度热作模具表面要求；支持电火花加工、线切割加工，加工后经去应力回火可保障模具尺寸精度，减少使用过程中的变形。

五、产品规格与供货形式

供货形式丰富，规格覆盖全面，支持个性化定制，满足不同中高端热作模具生产需求：
  • 圆棒：直径 10mm~600mm，常见规格 Φ15mm~Φ120mm、Φ150mm~Φ400mm，长度可定制（标准固定长度 6m，或按需定制任意长度）
  • 板材/扁钢：厚度 5mm~350mm，宽度 100mm~2200mm，长度 2000mm~10000mm，常见热轧厚板 T10~350mm×W500~2200mm×L3000~10000mm
  • 锻件：可定制模块、圆盘、圆环、异形件等多种形状，最大单重可至 30t，适配大型高端热作模具模块 OEM 配套需求（如大型压铸模模块、锻造模模块）
  • 模具钢料：可提供预硬态模块（硬度 HRC 32~38）、退火态模块，支持精密切断、表面磨光、超声波探伤、预热处理等增值服务
  • 交货状态：热轧、退火、预硬等，可根据客户需求提供定制化热处理服务（如调质处理、去应力回火），保障直接加工使用

六、典型应用领域

依托卓越的高温性能、抗热疲劳性及良好的综合力学性能，H13 广泛应用于中高端热作模具及高温耐磨零部件领域，具体如下：
  • 压铸模具领域：铝合金压铸模（如汽车发动机缸体压铸模、变速箱壳体压铸模）、锌合金压铸模、镁合金压铸模的型腔、型芯、滑块、浇口套等核心零部件
  • 锻造模具领域：热锻模、精锻模（如汽车连杆锻造模、曲轴锻造模）、挤压模的凸模、凹模、顶杆等零部件，适配钢材、有色金属的热锻与挤压加工
  • 挤压模具领域：铝合金型材挤压模、铜管挤压模、不锈钢挤压模的模芯、模套等，可承受高温高压的挤压工况
  • 其他热作领域：热剪切模具、热镦模具、粉末冶金烧结模具等对耐高温、抗热疲劳要求较高的模具
  • 高温耐磨零部件领域：高温工况下的耐磨衬套、导轨、轧辊、热加工工装夹具等承受高温磨损的机械零部件

七、执行标准与质量保障

执行标准：GB/T 1299-2014（国标），等效符合德国 DIN 17350 标准中的 X40CrMoV5-1 要求、日本 JIS G4404 标准中的 SKD61 要求、美国 AISI H13 标准要求。
质量控制：建立全流程精细化质量管控体系，从原料采购（选用优质废钢+高纯度铬铁、钼铁、钒铁）到成品出库实施多环节严格检测，核心检测项目包括化学成分（重点检测铬、钼、钒、碳元素含量，光谱分析）、力学性能（常温及高温拉伸、冲击、硬度测试）、金相组织（碳化物均匀度、回火索氏体组织）、非金属夹杂物、超声波探伤（≥GB/T 6402 三级）、尺寸精度检测、表面质量检测、抗热疲劳性测试等，确保每批次产品性能稳定、质量一致。可提供材质证明（COA）、第三方权威检测报告等全套质量文件，支持客户现场质量验证与追溯。

产品优势

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