AISIH13作為一種強(qiáng)韌兼?zhèn)涞臒嶙髂＞咪?，廣泛用于熱鍛壓模、熱擠壓模和鋁合金壓鑄模，本身需要具備優(yōu)良的高溫強(qiáng)度及韌性。H13鋼合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，尤其是碳化物形成元素鉬、釩、鉻，凝固過程中合金元素的偏析會導(dǎo)致大尺寸碳化物或碳氮化物的析出，這些大尺寸硬質(zhì)析出相的存在，對于模具鋼產(chǎn)品的強(qiáng)度、韌性無疑是有害的。H13鋼中大尺寸析出相主要包含釩、鉻、鉬的碳化物相或碳氮化物相，各大尺寸析出相中或多或少會固溶一些其他的合金元素，這些大尺寸析出相一般認(rèn)為是在鋼液凝固過程中所形成，然而目前研究中對于大尺寸析出相的行為特征，并沒有詳細(xì)的分析，對其析出機(jī)制，也沒有得到合理一致的解釋說明。
在實際生產(chǎn)過程中對鑄錠取樣存在諸多不便，取頭部或尾部試樣不具有代表性，取鑄錠中部試樣則會使余下部分無法繼續(xù)鍛造成材，造成材料的浪費，而在鍛材、軋材上取樣無法還原出大尺寸析出相的原始形貌?？蒲腥藛T采用真空感應(yīng)爐按照NADCA207-2003規(guī)定的H13鋼成分范圍進(jìn)行實驗室小鋼錠熔煉，分析鑄錠中小尺寸析出相的特征，同時利用熱力學(xué)計算軟件Thermo-calc對凝固過程中大尺寸析出相的析出行為進(jìn)行計算，以此對H13鋼中大尺寸析出相的析出行為進(jìn)行合理的解釋分析。
實驗室真空感應(yīng)爐熔煉鋼錠質(zhì)量為5kg，合金原料采用純鐵、金屬鉻、金屬鉬、金屬錳及金屬硅，釩采用FeV51.8釩鐵合金。將鋼錠縱向平均剖開，在高度1/2處沿橫截面1/2半徑及中心處取樣。試樣進(jìn)行粗磨、拋光，采用SEM+EDS對大尺寸析出物的形貌及成分特征進(jìn)行觀察。研究表明：
（1）實驗室冶煉H13鋼中大尺寸析出相包含3類，富釩的（V、Mo、Cr、Fe）C相、富Mo-Cr的（V、Mo、Cr、Fe）C相及硫化錳。富釩的（V、Mo、Cr、Fe）C相多呈長條狀，尺寸可達(dá)數(shù)十微米，鉬、鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低；富Mo-Cr的（V、Mo、Cr、Fe）C相形狀不規(guī)則，釩質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較低。
（2）大尺寸析出相常結(jié)合在一起析出，3類析出相或由內(nèi)而外包裹，或單方向首尾連接。通過大尺寸析出相的存在形式，可以大致推測出其析出順序：硫化物首先析出，富釩類的（V、Mo、Cr、Fe）C相隨后，富Mo-Cr的（V、Mo、Cr、Fe）C相則最后析出。
?。?）Thermo-calc計算所得凝固過程中析出相的成分特征及析出順序與試驗結(jié)果基本一致。隨著凝固過程的進(jìn)行，富釩的FCC-A1#相首先析出，富Cr-Fe的M7C3相及富Mo-Fe的M6C相在凝固末端最后析出。按照成分特征，鋼錠中存在的富Mo-Cr的（V、Mo、Cr、Fe）C相可能為M6C相及M7C3相的相互溶解相或混合相。