1. قم بالطي لتعديل الغرض من هذه الفقرة
فولاذ القوالب H13تُستخدم في تصنيع قوالب التشكيل ذات الحمل العالي للصدمات، وقوالب البثق الساخن، وقوالب التشكيل الدقيقة؛ وقوالب صب الألومنيوم والنحاس وسبائكهما.

يُعدّ هذا المنتج فولاذ H13 المُقسّى بالهواء الساخن، والمُستورد من الولايات المتحدة. تتشابه خصائصه واستخداماته بشكل أساسي مع فولاذ 4Cr5MoSiV، ولكن بفضل محتواه العالي من الفاناديوم، يتفوق أداؤه عند درجات الحرارة المتوسطة (600 درجة مئوية) على فولاذ 4Cr5MoSiV. وهو نوعٌ نموذجي من الفولاذ ذو استخدامات واسعة في صناعة قوالب التشكيل الساخن.
2. الميزات
يتميز الفولاذ المُعاد صهره بالخبث الكهربائي بقابلية عالية للتصلب ومقاومة للتشقق الحراري، ويحتوي على نسبة عالية من الكربون والفاناديوم، ومقاومة جيدة للتآكل، وصلابة أقل نسبيًا، ومقاومة جيدة للحرارة. عند درجات الحرارة المرتفعة، يتمتع بقوة وصلابة أفضل، ومقاومة عالية للتآكل والمتانة، وخصائص ميكانيكية شاملة ممتازة، وثبات عالٍ في مقاومة التصليد.
3. التركيب الكيميائي للصلب
يُعدّ فولاذ H13 فولاذًا من نوع C-Cr-Mo-Si-V، ويُستخدم على نطاق واسع عالميًا. وقد أجرى العديد من الباحثين من مختلف البلدان دراساتٍ مستفيضة عليه، ويسعون جاهدين لتحسين تركيبه الكيميائي. يتميز هذا الفولاذ بخصائص ممتازة، تُحددها تركيبته الكيميائية بشكل أساسي. ومن الضروري تقليل نسبة الشوائب فيه. تُشير بعض البيانات إلى أنه عند بلوغ مقاومة الشد (Rm) 1550 ميجا باسكال، فإن خفض نسبة الكبريت في المادة من 0.005% إلى 0.003% يزيد من مقاومة الصدمات بمقدار 13 جول تقريبًا. ومن الواضح أن معيار NADCA 207-2003 ينص على أن نسبة الكبريت في فولاذ H13 الممتاز يجب أن تكون أقل من 0.005%، بينما يجب أن تكون نسبة الكبريت في الفولاذ فائق الجودة أقل من 0.003% ونسبة الفوسفور أقل من 0.015%. وفيما يلي تحليل لتركيب فولاذ H13.

الكربون: يحتوي الفولاذ الأمريكي AISI H13، وUNS T20813، وASTM (الإصدار الأحدث) H13، وFED QQ-T-570 H13 على نسبة كربون تتراوح بين 0.32 و0.45%، وهي أعلى نسبة كربون بين جميع الأنواع.فولاذ H13واسع. يبلغ محتوى الكربون في الفولاذ الألماني X40CrMoV5-1 و1.2344 ما بين 0.37% و0.43%، وهو نطاق ضيق. في المواصفة الألمانية DIN17350، يبلغ محتوى الكربون في الفولاذ X38CrMoV5-1 ما بين 0.36% و0.42%. أما في اليابان، فيبلغ محتوى الكربون في الفولاذ SKD 61 ما بين 0.32% و0.42%. وفي المواصفة الألمانية GB/T 1299 والمواصفة الألمانية YB/T 094، يبلغ محتوى الكربون في الفولاذين 4Cr5MoSiV1 وSM 4Cr5MoSiV1 ما بين 0.32% و0.42% و0.32% و0.45% على التوالي، وهي نفس النسبة في الفولاذين SKD61 وAISI H13. على وجه الخصوص، تجدر الإشارة إلى أن محتوى الكربون في فولاذ H13 في معايير جمعية صب القوالب في أمريكا الشمالية NADCA 207-90 و207-97 و207-2003 يتم تحديده بنسبة (0.37~0.42)%.

يجب أن يتمتع فولاذ H13 المحتوي على 5% كروم بصلابة عالية، لذا ينبغي الحفاظ على نسبة الكربون فيه عند مستوى يُشكّل كمية قليلة من مركبات الكربون السبيكية. أشار ووديات وكراوس إلى أنه على مخطط الطور الثلاثي Fe-Cr-C عند 870 درجة مئوية، يكون موقع فولاذ H13 الأمثل عند نقطة التقاء الأوستنيت A ومنطقة الأطوار الثلاثة (A+M3C+M7C3). تبلغ نسبة الكربون المقابلة حوالي 0.4%. كما يُظهر الشكل زيادة كمية الكربون أو الكروم لزيادة كمية M7C3، بالإضافة إلى فولاذ A2 وD2 اللذين يتمتعان بمقاومة تآكل أعلى للمقارنة. من المهم أيضًا الحفاظ على نسبة منخفضة نسبيًا من الكربون لجعل نقطة Ms للفولاذ تصل إلى درجة حرارة عالية نسبيًا (تُقدّر نقطة Ms لفولاذ H13 عمومًا بـ 340 درجة مئوية)، بحيث يمكن تبريد الفولاذ إلى درجة حرارة الغرفة. يُحصل على بنية مركبة من سبيكة C تتكون أساسًا من المارتنسيت بالإضافة إلى كمية صغيرة من الأوستنيت المتبقي، مع توزيع منتظم لهذه البقايا، ويُحصل على بنية مارتنسيت متجانسة بعد عملية التلدين. يجب تجنب تحويل كمية كبيرة من الأوستنيت المتبقي عند درجة حرارة التشغيل لتجنب التأثير على أداء التشغيل أو تشوه قطعة العمل. ينبغي تحويل هذه الكميات الصغيرة من الأوستنيت المتبقي بالكامل خلال عمليتي تلدين أو ثلاث عمليات تلدين بعد التبريد السريع. تجدر الإشارة هنا إلى أن بنية المارتنسيت التي يتم الحصول عليها بعد التبريد السريع لصلب H13 هي مارتنسيت صفائحي + كمية صغيرة من مارتنسيت رقائقي + كمية صغيرة من الأوستنيت المتبقي. تترسب كربيدات السبيكة الدقيقة جدًا على المارتنسيت الصفائحي بعد التلدين. وقد أجرى باحثون محليون أيضًا بعض الدراسات في هذا المجال.