8418和8407、H13（鞍鋼Q/BQB2471-2009）較為
一、8418
8418是德國(guó)一勝百發(fā)展趨勢(shì)的一種高品質(zhì)熱作模具鋼，其使用了最新生產(chǎn)與精練技術(shù)性，從而促使DIEVAR做為全新持續(xù)發(fā)展的壓鑄件鋼而具有優(yōu)質(zhì)的康熱疲勞開(kāi)裂、熱沖擊干裂、熱磨損、形狀變化的性能。這種與眾不同的性能使之成為鋁壓鑄、熱鍛、熱擠模具鋼材的不二之選。此外：在剪壓環(huán)節(jié)中，磨具務(wù)必具備一定的延展性。當(dāng)沖切大的材料和鋼鏈時(shí)，磨具剪壓刀口會(huì)承擔(dān)非常高的拉伸應(yīng)力，這就要求磨具務(wù)必具有較高的延展性才不會(huì)干裂。被零件加工薄厚越硬對(duì)磨具延展性規(guī)定也就越高，這時(shí)就必須要采用高耐磨且抗沖擊的模具鋼材，與此同時(shí)也必須具有較好的耐磨性能以確保有效社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)制造運(yùn)行。
德國(guó)一勝百8418 主要有以下特性：
1.極好的延展性合可塑性且各類男同
2.良好的抗回火變軟性能
3.優(yōu)質(zhì)高溫抗壓強(qiáng)度
4.極好的切削性能
5.良好的熱處理工藝尺寸穩(wěn)定性和鍍覆性能
主要用途：鋅、鎂、鋁、鈦合金壓鑄件、熱沖壓模具（如：模仁軸套、小鏈、承塊等）、熱鍛磨具等。
1.在出廠情況：HB 160
2.淬硬層溫度：1000~1030℃
3.回火溫度： 200 300 400 Max
4.強(qiáng)度(HRC)：53 51 51 53
5.有機(jī)化學(xué)成分(%):如表
二、H13鋼的化學(xué)成分的解讀
H13鋼是C-Cr-Mo-Si-V型鋼,在全世界中的應(yīng)用極為廣泛,與此同時(shí)世界各國(guó)很多專家學(xué)者對(duì)它展開(kāi)了廣泛科學(xué)研究,并且在研究成分的改善。鋁的用途廣泛和具有良好的特點(diǎn),主要是由鋼的化學(xué)成分決定的。自然鋼中殘?jiān)貏?wù)必減少,有數(shù)據(jù)資料說(shuō)明,當(dāng)Rm在1550MPa時(shí),原材料硫分由0.005%降至0.003%,會(huì)讓沖擊韌度提升約13J。十分明顯,NADCA
207-2003規(guī)范就要求:優(yōu)等品(premium)H13鋼硫分低于0.005%,而非常(superior)的不應(yīng)超過(guò)0.003%S和0.015%P。下邊對(duì)H13鋼的成分加以分析。
碳：國(guó)外AISI H13，UNS T20813，ASTM（最新版本）的H13和FED
QQ-T-570的H13鋼的含碳量都規(guī)定為（0.32~0.45）%，是所有H13鋼中含碳范疇最大寬度的。法國(guó)X40CrMoV5-1和1.2344的含碳為（0.37~0.43）%，含碳范疇窄小，法國(guó)DIN17350里還有X38CrMoV5-1的含碳為（0.36~0.42）%。日本SKD
61的含碳為（0.32~0.42）%。在我國(guó)GB/T 1299和YB/T 094中4Cr5MoSiV1和SM
4Cr5MoSiV1的含碳為（0.32~0.42）%和（0.32~0.45）%，分別向SKD61和AISI
H13同樣。尤其要注意的是：北美地區(qū)鋁壓鑄研究會(huì)NADCA
207-90、207-97和207-2003規(guī)范上對(duì)H13鋼的含碳量都規(guī)定為（0.37~0.42）%。
鋼中含碳確定淬硬鋼的基材強(qiáng)度，按鋼中含碳與淬硬鋼硬度的關(guān)聯(lián)曲線圖就可以知道,H13鋁的淬火硬度在55HRC上下。對(duì)合金鋼來(lái)講，鋼里的碳一部分進(jìn)到鋁的基材中造成細(xì)晶強(qiáng)化。此外一部分碳將與合金原素里的碳化物產(chǎn)生元素融合成合金碳化物。對(duì)熱作模具鋼,這類合金碳化物除少許殘余的之外，還規(guī)定他在回火全過(guò)程上在熱處理奧氏體常規(guī)上彌漫進(jìn)行析出造成2次硬底化狀況。進(jìn)而由聯(lián)合分布的殘余合金碳化合物和回火奧氏體的部門(mén)來(lái)確定熱作模具鋼的性能。不難看出，鋼里的含C量不可以過(guò)低。
含5%Cr的H13鋼應(yīng)具備強(qiáng)的韌性，所以含C量要保持在建立少許合金C化物的程度上。Woodyatt
和Krauss強(qiáng)調(diào)在870℃的Fe-Cr-C三元相圖上,H13鋁的位置是馬氏體A和（A M3C M7C3）三相區(qū)域交界處部位處不錯(cuò)。對(duì)應(yīng)的含C量約0.4%。圖中還標(biāo)明提升C或Cr量使M7C3量增加,具備更超耐磨性能的A2和D2鋼用以較為。此外最重要的是,維持較低的含C量是使鋁的Ms點(diǎn)取于比較高的溫度水準(zhǔn)(H13鋁的Ms一般資料詳細(xì)介紹為340℃上下)，使該鋼在淬冷至常溫時(shí)得到以?shī)W氏體為主導(dǎo)加少許殘留A和殘余聯(lián)合分布的合金C化物機(jī)構(gòu)，并且經(jīng)過(guò)回火并獲得均勻回火馬氏體組織。防止使太多屈氏體在作業(yè)溫度下發(fā)生轉(zhuǎn)變危害工件工作中性能或變型。這種少許屈氏體在熱處理往后的2次或三次回火環(huán)節(jié)中應(yīng)給予變化徹底。這里順帶強(qiáng)調(diào)，H13鋼淬火后所得到的馬氏體組織為呂板M 少許塊狀M 少許殘留A。經(jīng)回火之后在板條形M上進(jìn)行析出的細(xì)細(xì)的的合金碳化物，中國(guó)專家也進(jìn)行了一定工作中。
大家都知道，鋼中加入碳含量將提升鋼的強(qiáng)度，對(duì)熱作模具鋼來(lái)講，會(huì)讓持續(xù)高溫抗壓強(qiáng)度、溫態(tài)硬度和抗磨性提升，但也會(huì)導(dǎo)致其韌性的下降。專家學(xué)者在合金鋼產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)參考文獻(xiàn)里將各種H型鋼的性能較為非常明顯驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。一般認(rèn)為造成鋼可塑性和韌性下降的含碳界線為0.4%。因此規(guī)定許多人在鋼合金化設(shè)計(jì)時(shí)遵照以下標(biāo)準(zhǔn):在保證抗壓強(qiáng)度情況下要盡量減少鋼的含碳量,有材料已明確提出:在鋼抗壓強(qiáng)度達(dá)1550MPa以上時(shí),含C量在0.3%-0.4%最合適。H13鋼的強(qiáng)度Rm，有資料詳細(xì)介紹為1503.1MPa(46HRC時(shí))和1937.5MPa(51HRC時(shí))。
查看FORD和GM企業(yè)資料介紹的TQ-1、Dievar和ADC3等鋼里的含C量均為0.39%和0.38%等，對(duì)應(yīng)的韌性指標(biāo)值等列于表1，其原因可從而管中窺豹所至。
對(duì)規(guī)定更高強(qiáng)度熱作模具鋼，選用的辦法是在H13鋼成份的前提下提升Mo成分或提升含碳，這將于后邊還會(huì)繼續(xù)述論，自然韌性和可塑性的稍為減少是能夠意料的。
2.2 鉻：
鉻是合金合金鋼中最常見(jiàn)帶有總和質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的合金原素。在國(guó)外H型熱作模具鋼內(nèi)含Cr量在2%~12%范疇。在中國(guó)合金合金鋼（GB/T1299）的37個(gè)鋼材型號(hào)中,除8CrSi和9Mn2V外都帶有Cr。鉻對(duì)鋁的抗磨性、持續(xù)高溫抗壓強(qiáng)度、溫態(tài)強(qiáng)度、韌性和切削性能都是有有益的危害，并且它融入基材時(shí)會(huì)明顯改善鋁的耐腐蝕性能，在H13鋼內(nèi)含Cr和Si會(huì)讓氧化層高密度來(lái)提升鋁的抗氧化。再者以Cr對(duì)0.3C-1Mn鋼回火性能的功效去分析，添加﹤6%
Cr對(duì)提升鋼回火抵抗力是有好處的，但無(wú)法組成二次硬化；當(dāng)含Cr﹥6%的鋼淬火之后在550℃回火會(huì)有二次硬化效用。人們對(duì)于熱作鋼模具鋼材一般選5%鉻的添加量。
合金鋼里的鉻一部分融入鋼起著固溶強(qiáng)化作用，另一部分與碳融合,按含鎂量多少以(FeCr)3C、(FeCr)7C3和M23C6形式存在，進(jìn)而來(lái)影響鋁的性能。此外還要考慮到合金元素配對(duì)t檢驗(yàn)危害，如當(dāng)鋼中含鎂、鉬和釩時(shí)，Cr>3%[14]時(shí)，Cr能阻攔V4C3的形成和延遲Mo2C的共格進(jìn)行析出，V4C3和Mo2C是提升建筑鋼材高溫強(qiáng)度抗回火的加強(qiáng)相[14]，這類配對(duì)t檢驗(yàn)提升該鋼耐高溫變型性能。
鉻融入鋼馬氏體中加入鋁的切削性能。Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si﹑Ni都和Cr一樣是增加鋼切削性能的合金原素。大家喜歡用切削性能因素進(jìn)行表現(xiàn),一般中國(guó)目前材料[15]還只運(yùn)用Grossmann等材料,之后Moser和Legat[16,22]的更進(jìn)一步工作中明確提出由含C量與奧氏體晶粒度確定基本上切削性能孔徑Dic和合金元素含量確立的切削性能因素(示于圖3中)進(jìn)行計(jì)算合金鋁的理想化臨界值孔徑Di,也可以由下式作數(shù)值積分:
Di=Dic×2.21Mn×1.40Si×2.13Cr×3.275Mo×1.47Ni
(1)
(1)式中各合金原素以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。由該式，人們對(duì)于Cr﹑Mn﹑Mo﹑Si和Ni原素危害鋼切削性能有十分很明確的半定量掌握。
Cr對(duì)鋼勻晶點(diǎn)危害，它跟Mn大概類似，在約5%的含鉻量時(shí)，勻晶點(diǎn)含C量降至0.5%上下。此外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加持更顯著降低勻晶點(diǎn)含C量。因此就可以知道：熱作模具鋼和彈簧鋼一樣歸屬于過(guò)共析鋼。勻晶含C量減少，將會(huì)增加奧氏體化后機(jī)構(gòu)中合最終組織中的合金碳化物成分。
鋼中合金C化物的行為和其獨(dú)特的可靠性相關(guān)，事實(shí)上，合金C化物的構(gòu)造、可靠性與相對(duì)應(yīng)C化物產(chǎn)生元素d電子器件殼層和S電子殼層電子缺乏水平有關(guān)[17]。伴隨著電子器件缺乏水平降低，金屬材料原子半徑隨著減少，碳和化學(xué)元素的原子半徑比rc/rm提升，合金C化物由空隙相向而行空隙化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變，C化物的穩(wěn)定變?nèi)?，其相?duì)應(yīng)熔融溫度與在A中融解溫度減少，其形成活化能的平方根減少，對(duì)應(yīng)的硬度值降低。具備體心點(diǎn)陣式的VC碳化物，穩(wěn)定性好，大約在900~950℃溫度逐漸融解，在1100℃左右逐漸很多融解（融解結(jié)束溫度為1413℃）[17]；他在500~700℃回火環(huán)節(jié)中進(jìn)行析出，不容易匯聚成長(zhǎng)，可以作為鋼中加強(qiáng)相。中等水平碳化物產(chǎn)生原素W
、Mo所形成的M2C和MC
碳化物具備密排和簡(jiǎn)單六方點(diǎn)陣式，他們的穩(wěn)定較弱些，亦具相對(duì)較高的強(qiáng)度、溶點(diǎn)和融解溫度，仍可以作為在500~650℃范疇?wèi)?yīng)用鋁的加強(qiáng)相。M23C6(如Cr23C6等)具備繁雜立方米點(diǎn)陣式，可靠性很差，粘結(jié)強(qiáng)度較差，溶點(diǎn)和融解溫度比較低（在1090℃融入A中），僅有在少數(shù)耐磨鋼中投綜合性合金化時(shí)才有很高的可靠性（如（CrFeMoW）23C6,可以作為加強(qiáng)相。具備繁雜六方構(gòu)造的M7C3(如Cr7C3、
Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的穩(wěn)定很差，它跟Fe3C類碳化物一樣很易融解和進(jìn)行析出，具有很大的匯聚成長(zhǎng)速率，一般不能成為持續(xù)高溫加強(qiáng)相[17]。
我們?nèi)匀粡腇e-Cr-C三元相圖能夠簡(jiǎn)單掌握H13鋼里的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等溫過(guò)程截面的相平衡,對(duì)含0.4%C鋼中,隨Cr量增加會(huì)有（FeCr）3C（M3C）和（CrFe）7C3(M7C3)型合金碳化物。留意在870℃圖中,僅有含Cr量超過(guò)11%才出現(xiàn)M23C6）。此外依據(jù)Fe-Cr-C三元綁在5%Cr后的豎直橫截面,對(duì)含0.40%C的鋼在退火狀態(tài)下以α相（約固溶處理1%Cr）和（CrFe）7C3合金C化物。當(dāng)加熱到791℃之上產(chǎn)生馬氏體A和進(jìn)到（α A M7C3）三相區(qū),在795℃上下進(jìn)到（A M7C3）二相區(qū),大約在970℃時(shí),（CrFe）7C3消退,進(jìn)到單相電A區(qū)。當(dāng)基材含C量﹤0.33%時(shí),在793℃前后才存有（M7C3 M23C6和A）的三相區(qū),在796℃進(jìn)到（A M7C3）區(qū)（0.30%Ｃ時(shí)），之后一直保持到高效液相。鋼中殘余的M7C3有阻攔A晶粒長(zhǎng)大的功效。Nilson明確提出，對(duì)1.5%C-13%Cr成分合金，欠平穩(wěn)（CrFe）23C6不產(chǎn)生[20]。自然,單以Fe-Cr-C三元系剖析會(huì)有一些誤差,要了解添加合金元素危害。
建筑鋼材特點(diǎn)︰ 8407是鉻、鉬、釩合金合金鋼，其優(yōu)點(diǎn)如下所示：
1·良好的耐高溫沖擊抗開(kāi)裂實(shí)力
2·持續(xù)高溫強(qiáng)度大
3·無(wú)論尺寸規(guī)格，延展性及可塑性高而各向異性好
4·工藝性能及拋光性優(yōu)質(zhì)
5·良好的切削性能
6·較好的熱處理工藝尺寸穩(wěn)定性
7.產(chǎn)品壽命的提升：
8407是采用特殊煉鋼技術(shù)和嚴(yán)實(shí)質(zhì)量管理所得到的純凈度高而機(jī)構(gòu)細(xì)小的建筑鋼材，8407的等抗逆性（各向異性）會(huì)比一般傳統(tǒng)式煉規(guī)章制度H13更好。這對(duì)模具抗機(jī)械設(shè)備疲憊及內(nèi)應(yīng)力疲憊性能更具有使用價(jià)值，如壓鑄件、鍛造模具及擠型磨具等。因而選用8407的磨具強(qiáng)度相比普陀區(qū)H13給予1－2HRC不會(huì)放棄延展性。硬度大能夠緩解熱開(kāi)裂的產(chǎn)生，給予產(chǎn)品壽命。
8407合乎北美地區(qū)鋁壓鑄研究會(huì)（NADCA）＃207－90壓鑄件用高端H13建筑鋼材標(biāo)準(zhǔn)。
1.在出廠情況︰ HB 180
2.適用范圍︰ 壓鑄件： 壓鑄模具、置入件、型芯，模仁、進(jìn)膠口、噴頭、模具頂針(滲氮處理)、柱塞泵，套筒規(guī)格
3.沖壓模具：模仁、模托，墊片，軸套，小鏈，承塊
4.熱鍛模具 ： 鈦鎂鋁合金、合金材料、鋼材
5.塑料模具： 注型模、縮小遷移模
6.別的主要用途： 碳鋼板沖孔機(jī)廢金屬剪、熱剪、模具扣環(huán)
8407關(guān)鍵成分： 如表
