c — —3#550℃拉伸试样 d — —4#600℃拉伸试样

优质H13钢经热处理后的组织主要为回火马氏体、 回火托氏体及部分剩余碳化物， 不同服役温度下的试样组织基本相同。优质H13钢在高温环境下服役， 有较高的强韧性和抗热疲劳性能。

5 断口SEM分析

高温拉伸试样的断口通过SEM进行扫描， 图4、图5给出了优质H13钢由室温到600℃拉伸试验的微观断口照片。

图4 优质H13钢高温拉伸断口微观形貌 （100倍）

a — —室温断口 b — —400℃断口

c — —550℃断口 d — —600℃断口）

图5 优质H13钢高温拉伸断口微观形貌 （1000倍）

a — —室温断口 b — —400℃断口

c — —550℃断口 d — —600℃断口

优质H13钢拉伸试样断口均为韧性断口， 材料断裂前发生了大量塑性变形， 原晶粒被拉长或破碎，不再保持原来的大小、 形状， 断口呈灰色无光泽的纤维状。试样产生韧性断裂， 在材料内部夹杂物、 析出相、晶界或其他塑性变形不连续处发生位错塞积， 产生应力集中， 进而开始形成显微孔洞， 长大串联后破断。同时， 在较高的温度下进行拉伸试验， 金属基体组织软化、 晶界弱化等， 拉伸试样断口形貌则呈现塑性断裂倾向 [4] 。

环境温度达到400℃以上时， 形成杯锥状断口。光滑试样在拉应力作用下， 局部出现 “颈缩” ， 在颈缩区形成三向拉应力状态 [5] ， 形成微孔后， 随着应力的增大， 微孔聚合成微裂纹， 最终扩展到样件表面， 形成杯锥状特征。

从试样微观断口形貌分析， 优质H13钢拉伸试样为微孔聚集型断裂 [6] ， 在外力作用下， 因强烈滑移位错堆积， 在局部地方， 如缩颈处， 产生许多显微孔洞， 即“韧窝” ， 这种孔洞在切应力作用下不断长大， 聚集连接， 并同时产生新的微小空间， 最终导致整个材料破断。随环境温度的升高， 断口的韧窝大而深， 说明优质H13钢基体塑性变形能力较强。

6 结论

（1） 抚顺特钢通过电炉＋电渣重熔、 精快锻联合成材生产出高质量的铝挤压模具用优质H13钢。

（2） 优质 H13 钢经热处理后硬度可以达到 44~46HRC， 在室温下抗拉强度达到1,601N/mm 2 。随环境温度的升高， 优质H13钢的抗拉强度随之降低， 在环境温度升高至700℃时， 优质H13钢抗拉强度降低至315N/mm 2 。

（3） 优质H13钢经热处理后的组织主要为回火马氏体、 回火托氏体及部分剩余碳化物。

（4） 通过断口SEM分析， 优质H13钢拉伸试样断口为韧性断裂， 从微观形貌属于微孔聚集型断裂， 说明优质H13钢基体塑性变形能力较强。（内容摘自模具制造）