H13 Tool Steel
分类: Metal Materials
标准: ASTM A681, GB/T 1299-2014 4Cr5MoSiV1, JIS SKD61
密度: 7.80
基本信息
- 材料类型
- Tool Steel
- CNC加工特性
- 良好，退火态易加工，淬硬后需采用硬质合金刀具并降低切削参数
- 3/5轴适应性
- 适合
- 变形风险
- 中
- 粘刀性
- 否
- 切削液推荐
- 水基切削液，浓度5-8%，充分冷却
加工要点：H13钢在退火态下切削性能良好，但淬硬后硬度高达48-52 HRC，需采用涂层硬质合金或陶瓷刀具，并降低切削速度与进给量，避免加工硬化。建议使用水基切削液充分冷却，防止热裂纹产生。
化学成分
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| C | 0.32-0.45 |
| Si | 0.80-1.20 |
| Mn | 0.20-0.50 |
| Cr | 4.75-5.50 |
| Mo | 1.10-1.75 |
| V | 0.80-1.20 |
| P | ≤0.030 |
| S | ≤0.030 |
物理性能
- 硬度
- 229 HB (退火) / 48-52 HRC (淬火回火)
- 热导率
- 28.6 W/m·K
- 比热容
- 460 J/kg·K
- 热膨胀系数
- 11.9×10⁻⁶/°C (20-700°C)
- 熔点
- 1427°C
力学性能
- 抗拉强度
- 1990 MPa (淬火回火)
- 屈服强度
- 1650 MPa (淬火回火)
- 延伸率
- 9%
- 断面收缩率
- 30%
- 冲击韧性
- 20 J/cm²
刀具推荐
- 车削
- 涂层硬质合金刀片 (如ISO P10-P20) 或 CBN (淬硬态)
- 铣削
- 整体硬质合金立铣刀 AlTiN涂层
- 钻孔
- 硬质合金钻头 TiAlN涂层
切削参数
车削
速度: 120-180 (退火) / 40-80 (淬硬) | 进给: 0.15-0.30 | 深度: 1.0-3.0
铣削
速度: 100-160 (退火) / 30-60 (淬硬) | 进给: 0.08-0.20 | 深度: 0.5-2.0
钻孔
速度: 80-120 (退火) / 25-50 (淬硬) | 进给: 0.05-0.15 | 深度: 0.5-1.5
攻丝
速度: 8-15 (退火) / 3-8 (淬硬) | 丝锥规格: M6-M12
热处理
- 退火: 850-880°C炉冷至约500°C后空冷
- 淬火: 1020-1050°C油淬或空淬
- 回火: 560-620°C两次回火，硬度48-52 HRC
表面处理
- 氮化处理
- PVD涂层 (如TiN、CrN)
- 电火花强化
材料特性
- 优异的热疲劳抗性
- 淬透性高，大型模具也能均匀硬化
- 良好的耐磨性与尺寸稳定性
- 加工性在退火态较好
适用场景
- 压铸模具镶块与型芯
- 热挤压模具
- 塑料模具
不适用场景
- 冷作模具 (韧性不足)
- 高冲击载荷零件
常见问题
H13工具钢适合三轴加工还是五轴加工？
H13在退火态和淬硬态下均适合三轴和五轴加工，五轴可更好地加工复杂型腔和减少装夹次数。
加工H13时如何避免变形？
采用粗精加工分开、对称余量去除、充分冷却、使用退火态粗加工后再热处理精加工。
H13钢的切削速度一般取多少？
退火态车削速度120-180 m/min，淬硬后降至40-80 m/min，具体依据刀具涂层与刚性调整。
H13对应中国的什么牌号？
对应中国国标GB/T 1299中的4Cr5MoSiV1。
H13加工后需要做哪些表面处理？
常用氮化、PVD涂层（如TiN、CrN）或电火花强化，以提高耐磨性和抗热疲劳性。