H13 热作精钢，耐冷热循环不开裂

美标：AISI H13，ASTM A681 热作工具钢（H 系列通用热作）

1. 国标 GB/T1299：4Cr5MoSiV1（国内量产通用 H13）

2. 日标 JIS：SKD61

3. 德标 DIN：1.2344（X40CrMoV5-1）

4. 瑞典一胜百：8407；奥地利百禄：W302

5% 铬空冷型通用热作模具钢，铬钼钒多元均衡配方，兼顾高温红硬性、抗热疲劳龟裂、切削抛光、淬透性；全球压铸、热锻、高温塑胶模用量最大基础热作钢；分普通电弧炉、ESR 电渣重熔两种品级，ESR 纯净度、横向韧性、模具寿命大幅提升；高端升级替代为 8418 (DIEVAR)，大截面淬透、抗热裂全面超越 H13。

表格

1. H13 vs 1.2343：H13 钒含量更高，高温耐磨、抗铝熔液冲蚀更强；1.2343 低碳低钒，冲击韧性更强，重型热锻专用；

2. H13 vs 8418：8418 钼含量 2.2%（远高于 H13），超大截面淬透、抗网状热龟裂碾压普通 H13；

3. H13 vs 3Cr2W8V：H13 韧性、抗冷热冲击更强；3Cr2W8V 高温静态耐磨高，但重冲击易崩模。

· 密度：7.85 g/cm³

· 弹性模量：207 GPa

· 导热系数：29 W/(m・K)，散热优良，降低压铸冷热温差热应力，可直接水冷模具

· 线膨胀系数：11.4×10⁻⁶/℃

· 磁性：退火 / 淬火 / 回火全状态强铁磁性

· 长期连续使用温度：≤580℃，短时 620℃不快速软化塌陷

· 出厂供货硬度：球化退火 HB210~229；另有预硬 H13 HH（HRC37~43），免热处理，线切割直接开模

加工路线：球化退火原料→粗加工去应力→精加工 / EDM 线切割→双预热真空淬火→两次高温回火（必须冷却至室温再二次回火）

860~880℃保温 1h/25mm，炉内≤20℃/h 缓冷至 600℃出炉空冷；HB≤229，车铣、钻孔、线切割顺畅，可抛光至 8K 镜面光学级。

700℃保温 2h，随炉冷却；消除切削、线切割内应力，大幅减少热处理变形、边角开裂风险。

1. 双预热：650℃一次预热 → 850℃二次预热，缓慢升温规避热震裂纹

2. 奥氏体化标准温度：995~1040℃，量产通用 1030℃

3. 保温时长：每 25mm 厚度保温 30~40min，保证 Cr/Mo/V 充分溶入奥氏体

4. 冷却方式：真空高压氮气空冷，热处理变形极小；厚大件 480℃分级油淬，保证心部全淬硬

5. 淬火裸硬度：HRC53~56

表格

1. 真空空冷淬火，尺寸变形远小于油淬热作钢，适配复杂深腔、高光镜面光学模具；

2. 150mm 以内模块表里硬度均匀；厚度超 150mm 心部韧性、耐磨明显下滑（短板，8418 可做到 300mm 均匀淬硬）；

3. 回火区间宽，硬度 46~53HRC 自由调配，兼顾耐磨量产与抗热疲劳高韧工况。

1. 550℃标准回火 HRC51（压铸通用态） 抗拉 1380MPa，屈服 1180MPa，伸长率 10%；横向 V 型缺口冲击功≥60J；

2. 600℃高韧回火 HRC47（热锻专用） 冲击功≥82J，冷热循环不易产生网状热裂纹；

· 抗热疲劳龟裂：中等偏上，低于 8418，远优于 3Cr2W8V；

· 高温耐磨、抗铝液冲蚀：优于 1.2343 低钒热作钢；

· 各向同性：普通电弧炉 H13 横向韧性差；ESR 电渣款带状组织弱化，横向冲击大幅提升；

· 短板：超大厚度模具心部淬透不足，高产量大型一体化压铸模易早期龟裂塌陷。

1. 仅 5% 铬，无镍钼元素，常温完全无防锈能力，车间裸放短期生锈；

2. 高温工况表面生成致密 Cr₂O₃氧化膜，可减缓铝、镁熔融金属冲蚀、粘模；

3. 气体氮化后表层 HV950~1100，同步提升耐磨与短期防锈；SUS420/431/17-4PH 不锈钢（腐蚀环境禁用）。

加热区间 1080~1150℃，终锻温度≥850℃；锻后随炉缓冷 + 球化退火，击碎带状碳化物，提升横向韧性。

退火态切削性能优良，抛光可达镜面；淬火回火后仅适合磨削；线切割稳定，白层微裂纹少，适合 PC/PMMA 光学透明模具。

焊前预热 380~420℃，层间温度维持≥350℃；匹配 H13 专用热作焊条；焊后立即 560℃两次回火，消除热影响区脆性，防止使用开裂。

1. 气体氮化：提升抗铝液冲蚀、耐磨、脱模顺畅，压铸行业标配；

2. PVD 涂层：540℃以上回火模具可直接 TiN/TiCN 涂层，基体硬度不衰减，防粘铝效果突出；

3. 高频局部淬火：型芯、顶针、司筒局部耐磨强化。

1. 锻打厚板 / 精磨光板：中小型铝合金压铸模、热冲压模、高光塑胶模仁；

2. 精磨圆钢：热挤压芯棒、压铸顶针、司筒、热锻冲头；

3. 预硬精板（HH）：塑胶滑块、斜顶，免热处理，线切割直接开模；

4. 方钢扁钢：热锻镶块、锌合金压铸模、热剪切刀片。

中小型铝合金壳体、锌合金装饰件、镁合金小件压铸模、型芯、滑块、顶针、司筒；适合 5~10 万模次中等产量量产，全球通用压铸基础材料。

PA66 + 玻纤、PPS、PEEK 高温工程塑胶模具；耐高温、耐磨、抛光性能解决浇口塌边、浮纤磨损问题。

小型齿轮、螺栓、连杆热锻模、热镦冲头；承受高温冲击，不易边角崩裂、掉块。

小型挤压模、芯轴、挤压筒内衬；长期高温挤压，不易磨损塌陷。

PC、PMMA 光学外壳、透镜模具；抛光无麻点细纹，镜面效果

压铸顶针、司筒、导柱导套、浮升销，行业通用耐高温耐磨标准件原料。

表格

· H13：高钒配方，高温耐磨、抗铝熔液冲蚀强，压铸；

· 1.2343：低钒低碳，冲击韧性更强，重型热锻、铜铝挤压专用，耐磨偏弱，不适合大批量铝压铸。

· H13：韧性强、抗冷热冲击、空冷变形小，铝镁锌压铸通用；

· 3Cr2W8V：高温静态耐磨突出，但韧性极差，重冲击易崩裂，仅小型铜合金挤压模。

· H13：热作专用，耐高温、抗热疲劳，最高 HRC53；常温耐磨一般；

· SKD11/DC53：常温超高耐磨，不耐高温，600℃完全软化失效，仅常温冲压模具。

1. 全球通用标准热作钢，货源充足、规格齐全，采购成本低，量产性价比最高；

2. 综合性能均衡：高温强度、韧性、抛光、切削、淬透兼顾，压铸 / 热锻 / 高温塑胶一模多用；

3. 真空空冷淬火，热处理变形小，适配复杂型腔、高光镜面光学模具；

4. ESR 电渣纯净度高，无粗大夹杂物，抛光镜面效果优良，氮化、PVD 涂层适配性；

5. 回火区间宽（46~53HRC 自由调配），可兼顾耐磨量产与抗热龟裂高韧工况；

6. 可水冷使用，抗热裂纹基础性能优于老式 3Cr2W8V。

1. 钼含量偏低，600℃长期连续工作硬度衰减明显，大型高产量压铸模易出现网状热龟裂、型腔塌陷；

2. 厚度超过 150mm 厚模块淬透不足，心部韧性、耐磨大幅下滑，不适合超大一体化压铸；

3. 普通电弧炉冶炼版本碳化物带状偏析严重，横向冲击韧性差，模具易沿纤维开裂；

4. 常温耐磨低于高碳冷作钢，无高温工况纯耐磨零件性价比低；

5. 常温无防锈，潮湿车间必须氮化 / 发黑防护；全程强磁性，无磁医疗、电子设备禁用；

6. 焊接修复工序繁琐，需要高温预热 + 双重回火，现场维修成本高。

1. 中小型铝 / 锌压铸、玻纤高温塑胶模、高光镜面模具、控制模具成本 → ESR 级 H13 优先；

2. 大型一体化压铸、高产量量产、频繁冷热循环、易热龟裂塌陷 → 8418 (DIEVAR)；

3. 重型热锻、红冲、铜铝热挤压，承受剧烈冲击、怕崩模 → 1.2343；

4. 小型铜合金静态热挤压、超高温静态耐磨、无剧烈冷热冲击 → 3Cr2W8V；

5. 常温薄板冲压、纯耐磨无高温工况 → SKD11 / DC53；

6. 腐蚀、常温不锈需求模具 → SUS420、SUS431、17-4PH 不锈钢。