H13鋼是世界范圍內(nèi)使用較廣泛的一種熱作模具鋼，該鋼具有良好的熱強性、韌性和淬透性，廣泛應(yīng)用于熱鍛模、銅鋁合金壓鑄模等生產(chǎn)領(lǐng)域，是當今世界范圍內(nèi)使用最廣泛的熱作模具鋼之一。眾所周知，電渣重熔冶煉工藝對提高H13模具鋼的質(zhì)量有重要作用，但由于種種原因目前國產(chǎn)H13鋼最普遍的生產(chǎn)工藝仍然是傳統(tǒng)的電爐冶煉，與電渣重熔冶煉相比，電爐冶煉工藝的優(yōu)勢在于可節(jié)省生產(chǎn)成本20%～30%。因此，如果通過合理的鍛造工藝和熱處理工藝，能在一定程度上提高電爐鋼的質(zhì)量、性能和使用壽命，這將帶來較高的經(jīng)濟效益。為此，有人系統(tǒng)地研究了不同鍛比對電爐冶煉生產(chǎn)的H13鋼的組織和力學(xué)性能的影響，并對其規(guī)律進行總結(jié)和分析，對傳統(tǒng)電爐鋼的生產(chǎn)和發(fā)展具有較大的參考價值。

　　試驗材料為撫順鋼廠常規(guī)生產(chǎn)的H13電爐鋼錠，上口直徑410mm，下口直徑330mm，經(jīng)過單向熱鍛拔長，鍛造比分別為2、4、6、10，在830℃球化退火,以小于等于30～40℃/h的速度慢降溫到500℃出爐空冷，鋼錠的化學(xué)成分見表1。

　　表1 試驗鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù)) %

　　在鋼錠心部、直徑1/4處與邊部切取試樣，觀察鋼錠橫向不同部位的鑄態(tài)組織;鋼錠退火后，切取退火態(tài)試樣觀測橫、縱向不同位置分別取6個標準10mm×10mm×55mm夏比V型缺口沖擊試樣，采用JB30B沖擊試驗機測定淬、回火態(tài)的沖擊性能，觀察其斷口形貌，并測定淬、回火態(tài)不同部位的硬度及組織差異，用于調(diào)質(zhì)態(tài)沖擊試樣的熱處理工藝均為1030℃保溫30min后油冷淬火，600℃×2h回火兩次。金相試樣采用4%的硝酸酒精腐蝕，用LEICA MEF4M光學(xué)顯微鏡和S-4300冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)進行顯微組織觀測和分析;鋼中的非金屬夾雜物評級標準采用GB/T10561-2005。為了保證實驗數(shù)據(jù)及其變化規(guī)律的準確性，本試驗所用材料全部取自同一爐鋼錠，退火及淬回火工藝也完全一致。