c — —3#550℃拉伸試樣 d — —4#600℃拉伸試樣

優質H13鋼經熱處理后的組織主要為回火馬氏體、 回火托氏體及部分剩余碳化物， 不同服役溫度下的試樣組織基本相同。優質H13鋼在高溫環境下服役， 有較高的強韌性和抗熱疲勞性能。

5 斷口SEM分析

高溫拉伸試樣的斷口通過SEM進行掃描， 圖4、圖5給出了優質H13鋼由室溫到600℃拉伸試驗的微觀斷口照片。

圖4 優質H13鋼高溫拉伸斷口微觀形貌 （100倍）

a — —室溫斷口 b — —400℃斷口

c — —550℃斷口 d — —600℃斷口）

圖5 優質H13鋼高溫拉伸斷口微觀形貌 （1000倍）

a — —室溫斷口 b — —400℃斷口

c — —550℃斷口 d — —600℃斷口

優質H13鋼拉伸試樣斷口均為韌性斷口， 材料斷裂前發生了大量塑性變形， 原晶粒被拉長或破碎，不再保持原來的大小、 形狀， 斷口呈灰色無光澤的纖維狀。試樣產生韌性斷裂， 在材料內部夾雜物、 析出相、晶界或其他塑性變形不連續處發生位錯塞積， 產生應力集中， 進而開始形成顯微孔洞， 長大串聯后破斷。同時， 在較高的溫度下進行拉伸試驗， 金屬基體組織軟化、 晶界弱化等， 拉伸試樣斷口形貌則呈現塑性斷裂傾向 [4] 。

環境溫度達到400℃以上時， 形成杯錐狀斷口。光滑試樣在拉應力作用下， 局部出現 “頸縮” ， 在頸縮區形成三向拉應力狀態 [5] ， 形成微孔后， 隨著應力的增大， 微孔聚合成微裂紋， 最終擴展到樣件表面， 形成杯錐狀特征。

從試樣微觀斷口形貌分析， 優質H13鋼拉伸試樣為微孔聚集型斷裂 [6] ， 在外力作用下， 因強烈滑移位錯堆積， 在局部地方， 如縮頸處， 產生許多顯微孔洞， 即“韌窩” ， 這種孔洞在切應力作用下不斷長大， 聚集連接， 并同時產生新的微小空間， 最終導致整個材料破斷。隨環境溫度的升高， 斷口的韌窩大而深， 說明優質H13鋼基體塑性變形能力較強。

6 結論

（1） 撫順特鋼通過電爐＋電渣重熔、 精快鍛聯合成材生產出高質量的鋁擠壓模具用優質H13鋼。

（2） 優質 H13 鋼經熱處理后硬度可以達到 44~46HRC， 在室溫下抗拉強度達到1,601N/mm 2 。隨環境溫度的升高， 優質H13鋼的抗拉強度隨之降低， 在環境溫度升高至700℃時， 優質H13鋼抗拉強度降低至315N/mm 2 。

（3） 優質H13鋼經熱處理后的組織主要為回火馬氏體、 回火托氏體及部分剩余碳化物。

（4） 通過斷口SEM分析， 優質H13鋼拉伸試樣斷口為韌性斷裂， 從微觀形貌屬于微孔聚集型斷裂， 說明優質H13鋼基體塑性變形能力較強。（內容摘自模具制造）