摘   要：H13钢作为有着较好的综合性能的热作模具钢，在不断发展的模具工业中，得到了很广泛的应用。

本文主要研究了热处理对H13钢组织和性能的影响，首先对H13钢进行840℃、860℃、880℃和900℃的球化退火处理，获得最佳球化退火温度，然后在此基础上分别进行950℃、1000℃、1050℃和1100℃油冷淬火和空冷淬火处理，以期得到最佳淬火温度与淬火介质；最后进行回火处理，从而确定最佳热处理工艺。实验结果表明：H13钢在退火过程中，最佳的退火方式是采用在880℃下空冷球化退火。在淬火过程中，温度控制在1000℃至1050℃之间最为合适。当淬火的温度低于1000℃时，钢中的合金元素得不到充分溶解，硬度也相对较低；高于1050℃时，会导致晶粒变得粗大，硬度上升较快，使得钢的韧性降低，容易产生裂纹。H13钢二次回火后的组织相比一次回火更加的均匀，力学性能相比也更加的稳定；当回火温度在550℃至600℃时，硬度达到最佳的使用范围值。所以，建议H13钢回火将温度控制在550℃至600℃之间并且二次回火。

关键词:H13钢；热处理；退火；淬火；回火

Abstract：H13 steel has a good overall performance of the hot work die steel, in the continuous development of the mold industry, has been very widely used.

In this paper, the effects of heat treatment on the microstructure and properties of H13 steel were studied. The optimum annealing temperature of H13 steel was obtained by spheroidizing annealing at 840 ℃,860 ℃,880 ℃and 900 ℃,and then the optimum annealing temperature was obtained. The optimum quenching temperature and quenching medium were obtained at 950 ℃, 1000 ℃,1050 ℃ and 1100 ℃,and the best quenching temperature and quenching medium were obtained. Finally, the tempering treatment was carried out to determine the optimum heat treatment process. The experimental results show that the best annealing method for H13 steel is annealing at 880 ℃. In the quenching process, the temperature control between 1000 ℃ to 1050 ℃ between the most appropriate. When the quenching temperature is below 1000 ℃, the alloying elements in the steel are not fully dissolved, the hardness is relatively low; higher than 1050 ℃, will lead to grain becomes coarse, the hardness increases faster, making the toughness of steel Reduced, prone to crack. H13 steel after the second tempering of the organization compared to a more uniform tempering, mechanical properties compared to more stable; when the tempering temperature of 550 ℃ to 600 ℃, the hardness to achieve the best range of use. Therefore, it is recommended that the H13 steel temper will control the temperature between 550 ℃ and 600 ℃ and the second tempering.

Keywords:H13 steel; heat treatment; annealing; quenching; tempering

目  录

第一章  绪论 1

1.1 本课题研究背景及意义 1

1.2 本课题研究现状 2

1.2.1 国外的研究现状 2

1.2.2 国内的研究现状 3

1.3 主要研究内容 4

1．4 本课题研究方法 6

第二章  实验的方法及设备 8

2.1 实验材料 8

2.2 本文实验方案设计 8

2.2.1 球化退火 9

2.2.2 淬火工艺 10

2.2.3 回火工艺 11

2.2.4 金相分析及硬度测试 12

2.3 实验操作 12

2.4 实验所用设备 14

2.4.1 热处理加热炉 14

2.4.2 洛氏硬度仪 14

2.4.3 砂纸 14

2.4.4 蔡司显微镜 15

第三章  实验结果及分析 16

3.1 退火结果分析 16

3.1.1 金相组织分析 16

3.1.2 硬度分析 17

3.2 淬火结果分析 18

3.2.1 金相组织分析 18

3.2.2 硬度分析 20

3.3 回火分析 22

3.3.1 金相组织分析 22

3.3.2 硬度分析 24

结论 26

致谢 27

参考文献 28

第一章  绪论

随着工业生产的不断发展，各种新材料、新器械不断应用到生产中。模具业作为机械制造产业的基础部分，也得到了不断的发展，模具制造业也已经渐渐发展成为了一个相对独立的产业。在模具生产制造的过程中，多种因素影响着模具的品质，例如：模具钢的好坏、模具设计的合理性、加工精度等。而模具钢的质量将直接决定了生产出的模具的品质，因此来说，模具钢的制造与研究水平代表了一个国家模具制造的技术的整体水平。