陈少华， 张 杨， 谢 伟， 陈卫华,*， 艾云龙， 欧阳晟

（1.江西省知识产权保护中心，南昌 330029；2.南昌航空大学 材料科学与工程学院，南昌 330063）

0 引言

H13钢是目前国内外使用最为广泛的热作模具钢之一[1]，对应国内牌号为4Cr5MoSiV1，这类钢的碳含量较高，以Cr、Mo、V为主要强化元素[2]。H13作为一种常见的热作模具钢[3]，因其具有较高的淬透性、良好的冲击韧性、优良的尺寸稳定性和抗热疲劳性能[4-10]，被广泛用于制造各种受冲击载荷较大的锻模、热挤压模、精锻模[11]，以及Al、Cu及其合金的压铸模[12]。在现代化的铝型材加工生产中，挤压模具是铝合金产生挤压变形和传递挤压力的关键部件，挤压模具质量与使用寿命的高低直接影响到铝型材的表面质量和生产效率[3,13-14]，具有优异综合性能的H13热作模具钢，可以很好地满足挤压铝型材的工作要求。然而，铝型材越来越复杂的结构、高的尺寸精度及加工时复杂的应力状态等对挤压模具质量及寿命提出了越来越苛刻的要求[15-18]。

铝型材生产企业使用的H13钢铝型材挤压模具在使用过程中，在高温、重载、强摩擦的作用下，易发生软化、变形、开裂和不耐磨损等失效行为，导致模具实际使用寿命仅为理论寿命的50%，个别模具使用寿命甚至不到理论寿命的20%即发生失效报废。频繁更换挤压模具，直接影响了企业铝型材挤压生产线的生产效率及铝型材产品质量。本研究以该企业失效的H13钢铝型材挤压模具为研究对象，采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相组织观察、SEM微观组织观察及力学性能检测等方法，分析铝型材挤压模具失效原因，并提出相应的改进措施建议，对延长模具生产使用寿命，提高企业铝型材生产效率及质量具有一定的理论及实践意义。……