提高H13钢模具使用寿命H13钢寿命提高 H13钢热处理 H13钢硬度 H13钢韧性
（1）提高H13钢的材质质量
采用清洁钢冶炼工艺，降低杂质元素含量，提高H13模具钢的纯净度，如用废钢冶炼，要求硫、磷量低，严格控制有害元素As、Sn、Pb、Bi、Sb、Cu含量。采用电炉冶炼+精炼（LF+VD）及电渣重熔；吹氩搅拌，造合成渣，选用合适的脱氧剂；烧注过程中加入变质剂、保护浇（防止二次氧化），控制浇注温度，选用合适锭型尺寸的模具。
国外优质的H13钢Ws为0.008%～0.005%，wp≤0.025%；特优的H13钢ws≤0.003%，wp≤0.015%；杂质含量水平达到1～1.5级。硫量的降低能提高模具的耐热疲劳性和抗破裂性能。
经上述冶炼、烧注工艺的钢锭，大大改善了铸态组织的碳化物的分布，结晶组织细化，偏析减少，材质质量大大提高，即提高了纯净度及化学成分和组织的均匀性。
（2）改善H13钢亚稳共晶碳化物的形态、大小和分布，降低碳化物的带状偏析。
H13钢虽属过共析钢、非共晶钢，但由于碳及合金元素的严重偏析，会导致大块状（严重时出现多角状）亚稳共晶碳化物（液析碳化物）的出现。另外，由于铸锭的枝晶偏析，锻后退火有碳化物聚集成带状分布。
通常可以对钢锭或钢坯进行高温扩散处理，即均质处理（均匀化退火），改善成分和组织的不均匀，减少元素的偏析（C、Cr、Mo）。
选用较大锻比及反复镦拔、多向锻造，增大变形量，不仅改善组织、力学性能，而且可以破碎大块状亚稳共晶碳化物。通常锻比为3～5。
采用组织细化处理，高温固溶后短时等温球化或高温回火。
通过上述工艺措施大大改善了碳化物的形态、大小和分布，并且提高了模块性能等向性，使模、纵向的韧性比在80%～90%以上。
（3）提高H13钢模具的热处理质量
H13钢模具热处理在以下环节需多加注意。
1）针对模具的服役条件，正确选择淬火加热温度，要求韧性较高的模具常选用下限的加热温度（1020℃左右），要求热硬性为主的模具常选用上限的加热温度（1050℃左右）。
2）避免二次碳化网的出现。二次碳化物网出现可能有两种情况：①原始组织中碳化物网严重，若加热温度不高或加热时间不足，部分碳化物还残存在晶界上（细网能全溶，粗网可能不全溶），淬后回火有所加粗；②高温加热奥氏体化后，约在950～750℃温度区间内淬火冷却相对较缓慢，在冷却过程中沿晶析出二次碳化物。这两种网状碳化物均会对模具造成危害，常导致脆性开裂。显微组织上区分，前者网孔一般较粗大，网络较粗肥，多半不全封闭；后者网孔较小，网络细瘦，全部或局部形成封闭或网络。
4Cr5MoSiV1钢虽是一种空冷硬化钢，但为了避免在模具心部晶界上析出碳化物，对形状简单及淬火畸变要求不高、尺寸较大的模具可以采用油淬。采用分级淬火的温度以350～500℃为宜，如分级温度选在500～560℃时，虽可减少畸变，但在晶界上会析出碳化物，使韧性降低。
3）避免出现贝氏体脆性。冷却中尤其模具心部应避免出现大量上贝氏体组织，因其高温回火后常出现贝氏脆性。这在模块淬火冷却介质、冷却方法选择上应加以注意（如分级淬火的温度、时间等的选择）。
4）避免在低冲击值范围内回火。4Cr5MoSiV1钢在500℃左右回火时硬度值最高，但冲击韧度最低，因此，通常回火温度应高于500℃。
5）采用两次（或两次以上）回火。模具在淬冷到80～50℃时，应立即回火，以免冷到室温后可能出现开裂。第二次回火必须待模块冷至80℃以下时才进行。
回火使组织充分转变并稳定。一般580～640℃两次回火，模腔硬度为44～48HRC。
适当提高第二次回火后的冷却速度，有利于提高韧性，延长模具的使用寿命。
6）采用合适的化学热处理方法与工艺。一般模具试模后进行最终的渗氮或氮碳共渗处理，应严格控制白亮层厚度和脉状氮化物的形态、大小和分布，并根据工况确定合理的扩散层深度（即渗氮层深度）。
模具从第一次渗氮或氮碳共渗后投入使用至报废，中间还可经过1～2次的渗氮或氮碳共渗处理（有时可结合模具消应力处理同时进行）。
（4）机加工、使用维护保养
应留有合适的机加工切削余量，保证完全除去脱碳层，并达到一定的表面粗糙度要求。
采用电火花加工或电火花线切割模具时存在的表面变质层或白硬层，易引起模具的变形和开裂。对于电火花加工的模具，应及时进行回火，其回火温度低于最终回火温度20～30℃，时间以2～3h为宜。为防止高温回火时发生表面氧化，模具应在保护气氛或真空加热炉中处理。对于线切割的模具，应对切割面进行研磨随即及时回火（160～180℃，＞2h）或喷丸后时效回火（120～160℃，6～10h）。
使用中应注意模具的预热与冷却方法（采取适当降低模面温度而不至于使模温上下波动范围过大的冷却方法），采用合适的润滑剂等。
总之，提高4Cr5MoSiV1钢模具的使用寿命是一项系统工程，它包括冶金质量、锻造加工、预备热处理、机械加工质量、最终热处理、合理的技术要求及使用维护等多个环节。
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