4Cr13钢的化学成分：4Cr13钢的化学成分见表1。表1 4Cr13钢的化学成分(质量分数，%)
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国家及标准 |
钢种牌号 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
S |
P |
其它 |
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中国GB |
4Cr13 |
0.36~0.45 |
≤0.60 |
≤0.80 |
12.00~14.00 |
≤0.030 |
≤0.035 |
- |
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瑞典ASSAB |
S136 |
0.38 |
0.90 |
0.50 |
13.60 |
- |
- |
V:0.30 |
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日本大同Daido Steel |
S-STAR |
0.38 |
0.90 |
0.40 |
13.50 |
0.030 |
0.030 |
Mo:0.10V:0.30 |
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德国葛利兹 |
1.2083 |
0.38~0.42 |
≤1.00 |
≤1.00 |
12.50~13.50 |
≤0.030 |
≤0.030 |
- |
|
瑞典Uddeholm |
STAVAX ESR |
0.38 |
0.90 |
0.50 |
13.60 |
- |
- |
V:0.30 |
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法国 |
CLC2083 |
0.40 |
0.40 |
0.30 |
13.00 |
- |
- |
- |
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奥地利百禄 |
M310 |
0.36~0.45 |
≤1.00 |
≤1.00 |
12.50~13.50 |
- |
- |
- |
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韩国重工业（株） |
HEMS-1A |
0.20~0.40 |
0.30~0.50 |
0.70~1.00 |
12.00~14.00 |
- |
- |
- |
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美国 |
420SS |
0.30~0.40 |
≤1.00 |
≤1.25 |
12.00~14.00 |
- |
- |
- |
4Cr13钢的临界点：Ac1≈820℃，Ac3≈1100℃，Ms≈270℃。
4Cr13钢的热加工：锻造工艺规范见表2，锻后应及时回火。表2 4Cr13钢的锻造工艺规范
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升温 |
始锻温度/℃ |
终锻温度/℃ |
冷却方式 |
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缓慢加热到800℃，然后快速加热到1200℃ |
1160~1200 |
≥850 |
灰冷或砂冷 |
4Cr13钢的预备热处理⑴、退火：加热温度为750~800℃，炉冷至500℃出炉空冷，硬度≤217HBS。⑵、消除应力退火：经过粗加工后，必须加热至650℃均热2h，缓慢冷却至500℃，然后出炉空冷。
4Cr13钢的淬火及回火：淬火温度1000~1050℃，油冷，硬度为52~55HRC。回火温度为200~300℃，硬度为50~53HRC，4Cr13钢回火温度与硬度的关系见表3。表3 4Cr13钢回火温度与硬度的关系
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回火温度/℃ |
淬火后 |
200 |
300 |
400 |
500 |
550 |
600 |
650 |
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硬度/HRC |
54 |
53 |
52 |
51 |
50 |
44 |
33 |
28 |
注：1050℃油淬
4Cr13钢的力学性能：4Cr13钢在不同温度下的力学性能见表4。表4 4Cr13钢在不同温度下的力学性能
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力学性能 |
室温 |
回火温度/℃ | ||||
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200 |
300 |
400 |
500 |
600 | ||
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σb(MPa) |
1125 |
960 |
915 |
790 |
525 |
310 |
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σ0.2(MPa) |
905 |
820 |
720 |
680 |
470 |
260 |
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δ(%) |
11 |
10.5 |
10 |
11.5 |
19 |
20 |
|
ψ(%) |
32 |
40 |
39 |
45 |
75 |
82 |
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αk(J/cm2) |
10 |
50 |
70 |
71 |
80 |
105 |
注：1050℃空冷，650℃*3h回火。
4Cr13钢的实际应用：4Cr13钢被推荐用于所有的塑料模具，由于其特殊性质，因此更适合特殊环境的需求。⑴、耐腐蚀、耐锈蚀模具，如加工有腐蚀性的PVC、醋酸盐类等注塑原料的塑料模具，或必须在潮湿的环境下工作及存放的模具。⑵、低表面粗糙度值要求的模具。⑶、韧性、延展性较好的复杂模具⑷、需高淬透性的大型塑料模具。
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