1. Falten Sie, um den Zweck dieses Absatzes zu bearbeiten.
H13 Werkzeugstahlwird zur Herstellung von Schmiedegesenken mit hoher Stoßbelastung, Warmstrangpressgesenken, Präzisionsschmiedegesenken sowie Druckgussgesenken für Aluminium, Kupfer und deren Legierungen verwendet.

Es handelt sich um die Einführung des lufthärtenden Warmarbeitsstahls H13 aus den USA. Seine Eigenschaften und Anwendungsgebiete entsprechen im Wesentlichen denen von 4Cr5MoSiV-Stahl, jedoch ist sein Verhalten bei mittleren Temperaturen (600 °C) aufgrund des höheren Vanadiumgehalts besser. Er ist ein repräsentativer Stahl mit einem breiten Anwendungsspektrum im Bereich der Warmarbeitswerkzeuge.
2. Merkmale
Elektroschlacke-umgeschmolzener Stahl zeichnet sich durch hohe Härtbarkeit und Beständigkeit gegen thermische Rissbildung aus. Er enthält einen hohen Kohlenstoff- und Vanadiumgehalt, gute Verschleißfestigkeit, eine vergleichsweise geringere Zähigkeit und gute Hitzebeständigkeit. Bei höheren Temperaturen weist er eine höhere Festigkeit und Härte, hohe Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine hohe Anlassstabilität auf.
3. Die chemische Zusammensetzung von Stahl
H13-Stahl ist ein C-Cr-Mo-Si-V-Stahl, der weltweit weit verbreitet ist. Zahlreiche Wissenschaftler verschiedener Länder haben ihn intensiv erforscht und arbeiten an der Verbesserung seiner chemischen Zusammensetzung. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und hervorragenden Eigenschaften des Stahls werden maßgeblich durch seine chemische Zusammensetzung bestimmt. Daher ist es wichtig, den Anteil an Verunreinigungen zu reduzieren. Studien zeigen, dass bei einer Rm-Druckfestigkeit von 1550 MPa eine Reduzierung des Schwefelgehalts von 0,005 % auf 0,003 % die Kerbschlagzähigkeit um etwa 13 J erhöht. Gemäß der Norm NADCA 207-2003 muss der Schwefelgehalt von hochwertigem H13-Stahl unter 0,005 % liegen, während der Schwefelgehalt von hochwertigem H13-Stahl unter 0,003 % S und der Phosphorgehalt unter 0,015 % liegen muss. Die Zusammensetzung von H13-Stahl wird im Folgenden analysiert.

Kohlenstoff: Amerikanischer AISI H13, UNS T20813, ASTM (neueste Version) H13 und FED QQ-T-570 H13-Stahl weisen einen Kohlenstoffgehalt von (0,32~0,45)% auf, was den höchsten Kohlenstoffgehalt aller Stähle darstellt.H13-StähleDer Kohlenstoffgehalt von X40CrMoV5-1 und 1.2344 (deutsche Norm) liegt zwischen 0,37 % und 0,43 % und weist eine geringe Schwankungsbreite auf. In der deutschen Norm DIN 17350 beträgt der Kohlenstoffgehalt von X38CrMoV5-1 0,36 % bis 0,42 %. Der Kohlenstoffgehalt von SKD 61 (japanische Norm) liegt zwischen 0,32 % und 0,42 %. Die Kohlenstoffgehalte von 4Cr5MoSiV1 und SM 4Cr5MoSiV1 in den japanischen Normen GB/T 1299 und YB/T 094 betragen 0,32 % bis 0,42 % bzw. 0,32 % bis 0,45 % und entsprechen damit denen von SKD 61 bzw. AISI H13. Insbesondere sollte darauf hingewiesen werden, dass der Kohlenstoffgehalt von H13-Stahl in den Normen NADCA 207-90, 207-97 und 207-2003 der North American Die Casting Association mit (0,37~0,42)% angegeben ist.

H13-Stahl mit 5 % Cr sollte eine hohe Zähigkeit aufweisen. Daher sollte sein C-Gehalt so gewählt werden, dass sich nur geringe Mengen an Legierungskohlenstoffverbindungen bilden. Woodyatt und Krauss wiesen darauf hin, dass H13-Stahl im ternären Fe-Cr-C-Phasendiagramm bei 870 °C günstig im Übergangsbereich zwischen Austenit A und der Dreiphasenregion (A+M₃C+M₇C₃) liegt. Der entsprechende C-Gehalt beträgt etwa 0,4 %. Die Abbildung zeigt außerdem, dass eine Erhöhung des C- oder Cr-Gehalts den Anteil an M₇C₃ erhöht. Zum Vergleich werden die verschleißfesteren Stähle A2 und D2 herangezogen. Wichtig ist zudem ein relativ niedriger C-Gehalt, um die Ms-Temperatur des Stahls auf ein relativ hohes Niveau zu bringen (die Ms-Temperatur von H13-Stahl wird üblicherweise mit 340 °C angegeben), sodass der Stahl auf Raumtemperatur abgeschreckt werden kann. Ziel ist es, eine Legierungsstruktur der C-Verbindung zu erzielen, die hauptsächlich aus Martensit und geringen Mengen an Restaustenit (A) besteht und gleichmäßig verteilt ist. Nach dem Anlassen soll eine gleichmäßige Martensitstruktur erreicht werden. Es ist zu vermeiden, dass bei der Arbeitstemperatur zu viel Restaustenit umgewandelt wird, da dies die Bearbeitungseigenschaften oder die Verformung des Werkstücks beeinträchtigen könnte. Diese geringen Mengen an Restaustenit sollten in den zwei bis drei Anlassvorgängen nach dem Abschrecken vollständig umgewandelt werden. Die nach dem Abschrecken von H13-Stahl erhaltene Martensitstruktur besteht übrigens aus Lamellen-Mt, geringen Mengen an Lamellen-Mt und geringen Mengen an Restaustenit (A). Nach dem Anlassen scheiden sich sehr feine Legierungskarbide auf den Lamellen-Mt aus. Auch inländische Wissenschaftler haben diesbezüglich Arbeiten durchgeführt.