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鋼中合金C化物的行為與其自身的穩(wěn)定性有關(guān)，實際上，合金C化物的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性與相應(yīng)C化物形成元素的d電子殼層和S電子殼層的電子欠缺程度相關(guān)[17]。隨著電子欠缺程度下降，金屬原子半徑隨之減小，碳和金屬元素的原子半徑比rc/rm增加，合金C化物由間隙相向間隙化合物變化，C化物的穩(wěn)定性減弱，其相應(yīng)熔化溫度和在A中溶解溫度降低，其生成自由能的值減小，相應(yīng)的硬度值下降。具有面心立方點陣的VC碳化物，穩(wěn)定性高，約在900~950℃溫度開始溶解，在1100℃以上開始大量溶解（溶解終結(jié)溫度為1413℃）[17]；它在500~700℃回火過程中析出，不易聚集長大，能作為鋼中強化相。中等碳化物形成元素W 、Mo形成的M2C和MC 碳化物具有密排和簡單六方點陣，它們的穩(wěn)定性較差些，亦具較高的硬度、熔點和溶解溫度，仍可作為在500~650℃范圍使用鋼的強化相。M23C6(如Cr23C6等)具有復(fù)雜立方點陣，穩(wěn)定性更差，結(jié)合強度較弱，熔點和溶解溫度較低（在1090℃溶入A中），只有在少數(shù)耐熱鋼中經(jīng)綜合合金化后才有較高穩(wěn)定性（如（CrFeMoW）23C6,可作為強化相。具有復(fù)雜六方結(jié)構(gòu)的M7C3(如Cr7C3、 Fe4Cr3C3或Fe2Cr5C3)的穩(wěn)定性更差，它和Fe3C類碳化物一樣很易溶解和析出，具有較大的聚集長大速度，一般不能作為高溫強化相[17]。

廢鋼是在生產(chǎn)生活工程中淘汰或者損壞的作為回收利用的廢舊鋼鐵;其含碳量一般小于2.0%，硫、磷含量均不大于0.05%。 廢鋼由于其產(chǎn)生的情況不同，而存在各種不同的形狀，其性能與產(chǎn)生此種廢鋼的成材基本相同，但也受到時效有效性、疲勞性等因素的影響，H13模具鐵，而性能有所降低; 我國廢鋼鐵資源產(chǎn)生的地域分布也不平衡，全國80%以上的廢鋼鐵資源分布在京、津、滬、粵、遼、黑、冀、晉、魯、鄂、川及江蘇這12個工礦企業(yè)比較集中、人口比較稠密的省市;其它地區(qū)由于地理條件較差、人口較少，生成的廢鋼資源不足20%。 廢鋼加工一般情況下采用機械加工，常用機械為壓包機、切割機等。 廢鋼主要用于長流程轉(zhuǎn)爐中的煉鋼添加料或短流程電爐的煉鋼主料。 國內(nèi)廢鋼資源由于受到淘汰年限的限制，所以基本處于廢鋼資源的貧乏時期，滿足不了鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的需要，2005年，國內(nèi)主要鋼廠廢鋼單耗為169.08千克，比2004年的220千克有較大幅度的降低，幅度達(dá)到了23%。2005年進口廢鋼約1020萬噸，出口量可以忽略不計，H13模具鐵收購單價，廢鋼需求量將達(dá)6190萬噸，生產(chǎn)回收1043萬噸。

我們?nèi)詮腇e-Cr-C三元相圖可以簡便了解H13鋼中的合金碳化物相。按Fe-Cr-C系700℃[18~20]和870℃[9]三元等溫截面的相圖,對含0.4%C鋼中,隨Cr量增加會出現(xiàn)（FeCr）3C（M3C）和（CrFe）7C3(M7C3)型合金碳化物。注意在870℃圖上,只有含Cr量大于11%才會出現(xiàn)M23C6）。另外根據(jù)Fe-Cr-C三元系在5%Cr時的垂直截面,對含0.40%C的鋼在退火狀態(tài)下為α相（約固溶1%Cr）和（CrFe）7C3合金C化物。當(dāng)加熱至791℃以上形成奧氏體A和進入（α+A+M7C3）三相區(qū),在795℃左右進入（A+M7C3）兩相區(qū),約在970℃時,（CrFe）7C3消失,進入單相A區(qū)。當(dāng)基體含C量﹤0.33%時,在793℃左右才存在（M7C3+M23C6和A）的三相區(qū),在796℃進入（A+M7C3）區(qū)（0.30%C時），以后一直保持到液相。鋼中殘留的M7C3有阻止A晶粒長大的作用。Nilson提出，對1.5%C-13%Cr的成分合金，欠穩(wěn)定（CrFe）23C6不形成[20]。當(dāng)然,單以Fe-Cr-C三元系分析會有一些偏差,要考慮加入合金元素的影響。

查閱FORD和GM公司資料推薦的TQ-1、Dievar和ADC3等鋼中的含C量都為0.39%和0.38%等，相應(yīng)的韌度指標(biāo)等列于表1，其理由可由此管窺所及。

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美國AISI H13，UNS T20813，ASTM（新版）的H13和FED -T-570的H13鋼的含碳量都規(guī)定為（0.32~0.45）%，是所有H13鋼中含碳量范圍寬的。德國X40CrMoV5-1和1.2344的含碳量為（0.37~0.43）%，含碳量范圍較窄，德國DIN17350中還有X38CrMoV5-1的含碳量為（0.36~0.42）%。日本SKD 61的含碳量為（0.32~0.42）%。我國GB/T 1299和YB/T 094中4Cr5MoSiV1和SM 4Cr5MoSiV1的含碳量為（0.32~0.42）%和（0.32~0.45）%，分別與SKD61和AISI H13相同。特別要指出的是：北美壓鑄協(xié)會NADCA 207-90、207-97和207-2003標(biāo)準(zhǔn)中對H13鋼的含碳量都規(guī)定為（0.37~0.42）%。

Cr對鋼共析點的影響，它和Mn大致相似，在約5%的含鉻量時，共析點的含C量降到0.5%左右。另外Si﹑W﹑Mo﹑V﹑Ti的加入更顯著降低共析點含C量。為此可以知道：熱作模具鋼和高速鋼一樣屬于過共析鋼。共析含C量的降低，將增加奧氏體化后組織中和后組織中的合金碳化物含量。

預(yù)先熱處理市場上供應(yīng)的H13鋼鋼材和模坯，在鋼廠都已作好退火熱處理，了具有良好的金相組織，適當(dāng)?shù)挠捕?，良好的加工性，無需再進行退火。但制造廠進行改鍛后破壞了原來的組織和性能，增加了鍛造應(yīng)力，進行重新退火。

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鉻： 鉻是合金工具鋼中普遍含有的和的合金元素。在美國H型熱作模具鋼中含Cr量在2%~12%范圍。在我國合金工具鋼（GB/T1299）的37個鋼號中,除8CrSi和9Mn2V外都含有Cr。鉻對鋼的耐磨損性、高溫強度、熱態(tài)硬度、韌度和淬透性都有有利的影響，同時它溶入基體中會顯著改善鋼的耐蝕性能，在H13鋼中含Cr和Si會使氧化膜致密來提高鋼的抗氧化性。再則以Cr對0.3C-1Mn鋼回火性能的作用來分析，加入﹤6% Cr對提高鋼回火抗力是有利的，但未能構(gòu)成二次硬化；當(dāng)含Cr﹥6%的鋼淬火后在550℃回火會出現(xiàn)二次硬化效應(yīng)。人們對熱作鋼模具鋼一般選5%鉻的加入量。