H13模具钢——模具行业从业者必备知识手册

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<p>H13模具钢相关示意图，来自行业技术资料。</p>

<p>!<a href="https://mj7.cn/uploads/default/original/1X/img_lib/模具钢材/模具钢材材料性能_1.png">H13模具钢相关示意图</a>\n\n# H13（4Cr5MoSiV1）模具钢</p>

<p>H13（国标 <strong>4Cr5MoSiV1</strong>）是<strong>中碳铬钼钒系热作模具钢</strong>，是目前应用最广泛、综合性能最好的热作模具钢之一，具有优良的红硬性、抗热疲劳性和韧性，广泛用于铝合金压铸模具、热锻模具、挤压模具。</p>

<h3>国家标准对应牌号</h3>

<ul>
<li>中国GB：<strong>4Cr5MoSiV1</strong></li>
<li>美国AISI：<strong>H13</strong></li>
<li>日本JIS：<strong>SKD61</strong></li>
<li>德国DIN：<strong>X40CrMoV5-1</strong></li>
</ul>

<h4>线膨胀系数</h4>
<table>
<tr><td>温度范围</td><td>线膨胀系数 (× 10⁻⁶ /℃)</td></tr>
<tr><td>20 ~ 100℃</td><td>10.5</td></tr>
<tr><td>20 ~ 400℃</td><td>12.5</td></tr>
<tr><td>20 ~ 600℃</td><td>13.5</td></tr>
</table>

<ul>
<li>退火状态：≤ 235 HB</li>
<li>淬火回火后：<strong>48 ~ 54 HRC</strong>（常用范围）</li>
<li>压铸模具：48-50 HRC</li>
<li>热锻模具：50-52 HRC</li>
<li>挤出模具：52-54 HRC</li>
</ul>

<h3>热处理工艺</h3>

<h4>1. 退火</h4>
<ul>
<li>温度：840 ~ 880℃</li>
<li>冷却：随炉缓慢冷却（≤ 20℃/h 冷却到 500℃ 出炉）</li>
<li>硬度：≤ 235 HB</li>
<li>目的：降低硬度，便于切削加工，消除内应力</li>
</ul>

<h4>2. 淬火</h4>
<ul>
<li>预热：600 ~ 650℃ 预热</li>
<li>淬火温度：1000 ~ 1050℃（一般 1020 ~ 1030℃ 常用）</li>
<li>冷却：油淬（油温 30 ~ 60℃）</li>
<li>淬透性：空冷淬透直径 ≤ 50mm</li>
</ul>

<p> <strong>优点</strong>：</p>
<ul>
<li><strong>优良的红硬性</strong> —— 高温下保持高硬度，适合连续生产</li>
<li><strong>优异的抗热疲劳性</strong> —— 冷热循环不易开裂，压铸模具使用寿命长</li>
<li><strong>良好的韧性</strong> —— 比 3Cr2W8V 韧性好</li>
<li><strong>良好的耐磨性</strong> —— 适合铝合金压铸，不易粘模</li>
<li><strong>较好的抛光性</strong> —— 可以抛到较高光洁度</li>
</ul>

<p> <strong>缺点</strong>：</p>
<ul>
<li>价格比 5CrNiMo 略高</li>
<li>对热处理工艺要求较高，需要真空淬火或严格控制温度</li>
</ul>

<p>H13是<strong>热作模具钢首选通用牌号</strong>，广泛用于：</p>

<ol>
<li><strong>铝合金压铸模具</strong> —— 最主要应用，使用寿命优于其他钢种</li>
<li><strong>铜合金压铸模具</strong></li>
<li><strong>热锻模具</strong> —— 特别是大中型锻模</li>
<li><strong>热挤压模具</strong> —— 铝型材挤压模</li>
</ol>
<p>5 <strong>高速锤锻模具</strong></p>
<ol>
<li><strong>塑料模具</strong> —— 高耐磨要求的塑料模具</li>
<li><strong>耐磨机械零件</strong></li>
</ol>

<h3>使用寿命参考（铝合金压铸）</h3>

<table>
<tr><td>模具类型</td><td>使用寿命（模次）</td></tr>
<tr><td>中小型简单件</td><td>10 ~ 20 万模次</td></tr>
<tr><td>大中型复杂件</td><td>5 ~ 10 万模次</td></tr>
<tr><td>表面氮化处理</td><td>可提高 20 ~ 50% 寿命</td></tr>
</table>

<h3>对比其他热作模具钢</h3>

<table>
<tr><td>牌号</td><td>红硬性</td><td>韧性</td><td>抗热疲劳</td><td>价格</td><td>适用</td></tr>
<tr><td>H13</td><td>好</td><td>好</td><td>优</td><td>中</td><td>通用首选</td></tr>
<tr><td>5CrNiMo</td><td>较好</td><td>优</td><td>好</td><td>较低</td><td>大中型锻模</td></tr>
<tr><td>5CrMnMo</td><td>较好</td><td>好</td><td>好</td><td>低</td><td>中小型锻模</td></tr>
<tr><td>3Cr2W8V</td><td>优</td><td>较差</td><td>较好</td><td>较高</td><td>高热高载锻压</td></tr>
</table>

<ol>
<li><strong>锻造</strong>：</li>
<ul>
<li>锻造温度范围：1100 ~ 850℃</li>
<li>锻后必须退火消除应力</li>
</ul>
</ol>

<ol>
<li><strong>热处理</strong>：</li>
<ul>
<li>推荐真空淬火，硬度均匀变形小</li>
<li>必须回火充分，至少两次回火</li>
<li>型腔要求高抛光建议降低硬度 2 ~ 3 HRC</li>
</ul>
</ol>

<ol>
<li><strong>表面处理</strong>：</li>
<ul>
<li>氮化处理可以提高表面硬度和耐磨性，延长使用寿命</li>
<li>PVD涂层可改善脱模，减少粘模</li>
</ul>
</ol>

<hr>
<p><em>本文由模极社发布</em></p>

<hr>
<h4> 相关标准参考</h4>
<ul>
<li>GB/T 1299 合金工具钢</li>
<li>JB/T 9204 钢件感应淬火</li>
</ul>

<hr>
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</ul>

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<p>这个参数你们一般设多少？评论区说说。</p>