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(二重(德阳)重型装备有限公司，四川618000)

H13钢与我国牌号4Cr5MoSiV1材质相近，因其优良的淬透性和热硬性，成为广泛应用的热作模具钢之一[1]，也是我公司重点研发的材料之一。虽然其碳含量在0.5%左右，但由于其合金含量将近8%，使得共析点向左偏移，H13钢表现为过共析钢[2]。过共析钢中心部组织存在成分偏析、粗大的共晶碳化物以及二次碳化物，这些碳化物在晶界聚集，对模块的冲击韧性将产生极大的影响[3-4]。为提升材料的冲击韧性，对H13钢锻后热处理，特别是球化阶段效果的影响因素研究显得极为重要。

H13钢现行的锻后热处理模式为正火+球化退火，理想的锻后组织为均匀的粒状珠光体。钢的珠光体转变属于扩散型相变，与扩散温度和扩散距离直接相关。由于锻造时钢锭粗大的树枝晶已被打碎，因此锻件的扩散距离可近似认为锻件的晶粒尺寸大小。本文拟采用Jmatpro软件对H13钢进行计算，以找出晶粒尺寸大小对H13钢球化效果的影响。

1 模拟计算参数

H13钢主要化学元素要求[5]和计算用化学成分见表1。

表1 H13钢化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical compositions of H13 steel(mass fraction, %)

2 Jmatpro计算结果

2.1 H13钢平衡转变相图

利用Jmatpro软件对材料的平衡转变相图进行计算，熔化温度到100℃的平衡转变如图1所示，晶粒度级别为3级。由图1可知，H13钢平衡析出相有MnS、M(C,N)、M6C、M23C6、M3P、Laves和M2(C,N)等相，最先析出的相为M3P，析出温度在1260℃；其次析出相M(C,N)，析出温度为1100℃，析出峰值为900℃，峰值析出质量分数为1.4%，到达峰值后，析出量逐步降低，降至180℃时，析出质量分数降为0%；……