H13熱作模具鋼是模具鋼品類中的一種重要鋼材，具有良好的熱強度、紅硬度、較高的韌性、淬透性和抗疲勞性，廣泛應用于鋁、鎂、鋅等輕合金的壓鑄模具、鋁合金擠壓磨具和熱鍛磨具。熱作模具鋼在服務過程中，必須承受沖擊、損壞、熱疲勞、塑性變形及其冷熱引起的應力。如果H13熱作模具鋼在熱處理和鍛造過程中疏忽大意，會導致磨具早期無效，造成經(jīng)濟損失或生產(chǎn)事故。由于金屬材料組織的遺傳特性會伴隨著熱處理的全過程，從鑄造工藝的開始到電渣鋼錠的均勻退火處理，系統(tǒng)研究了H13熱作模具鋼的熱處理和開坯鑄造工藝參數(shù)對材料組織和性能的影響，揭示了熱處理工藝對材料性能和組織的影響機制，對于指導具體的鍛造工程具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文以山東萊鍛機械有限公司H13鋼的具體生產(chǎn)為研究對象，選擇Gleeble熱縮小試驗，借助數(shù)值模擬方法，系統(tǒng)研究了不同工藝對材料組織和性能的影響。重點研究工作如下：探討了均勻熱處理溫度和時間對均勻化效果、組織和沖擊性能的影響規(guī)律。對電渣鋼錠進行2X3正交均勻化試驗，對經(jīng)過均勻化處理的試件進行鍛造、淬火、球化退火解決，闡述了元素的傳播情況，并進行了沖擊性能試驗，揭示了均勻化溫度和時間對材料機構、原素傳播和抗沖擊性能的影響規(guī)律。充分考慮實驗條件，確認最佳均勻退火工藝為1280。°C×10h。文中對通過1280°C×H13鋼10小時均勻化處理進行了熱縮小試驗，950小時內(nèi)獲得了變形溫度。～變形速度為0.150℃?！?0mm/s Arrhenius本構關系模型和熱處理圖設置了H13熱作模具鋼材料的實際應力應變曲線。建立的本構關系模型可以更清晰地描述H13熱作模具鋼的高溫流變行為。據(jù)熱處理圖顯示，在60%變形量下，H13的最佳鍛造溫度區(qū)是1050。～1125°℃，應變速率區(qū)段為0.1?！?.7s-1。對于通過均勻化和鍛造解決的材料，進行了不同的淬火技術處理。研究了正火溫度、淬火保溫時間和正火頻率對材料微觀組織的危害規(guī)律，贏得了正火處理工藝的最佳參數(shù)?；谶@一點，討論了 采用SEM掃描電子顯微鏡，闡述了H13熱作模具鋼球化退火工藝中球形滲碳體的分布與外觀。探討了不同球化溫度和球化工藝對球化狀態(tài)的危害。對粒狀滲碳體的球化過程進行了闡述，最終獲得了淬火和球化退火工藝的最佳參數(shù)。文中設立了 根據(jù)H13本構關系模型的創(chuàng)建，H13熱作模具鋼在多次鍛造過程中模擬了H13熱作模具鋼的金屬流動規(guī)律，闡述了鍛造溫度、變形速度、多次鍛造對材料變形過程的損害值、較大的主應力、等效應力、等效應變和變形負載的影響規(guī)律，最終贏得了合理的多次鑄造過程。選擇Gleeble熱壓縮試驗機進行多次鍛造試驗，研究細化晶粒的方法，最終得到3個。μm的晶體。