H13(4Cr5MoSiV1）鋼具有較高的韌性和優(yōu)異的耐冷熱疲勞性能。它是一種堅固、優(yōu)質(zhì)、廉價的工模鋼。為了提高工模的表面硬度、耐腐蝕性和粘結(jié)性能，在生產(chǎn)過程中通常需要進行表面氮化處理，以有效提高模具的表面強度，同時保持工模芯的原始強度和韌性。

對H13模具鋼的氮化處理有很多研究報告，但在實際生產(chǎn)中仍存在一些技術(shù)問題。一般來說，為了獲得氮化處理后模具芯與表面性能的良好匹配，應在氮化處理前對模具鋼進行適當?shù)臒崽幚?。一般的熱處理工藝是淬?兩次回火，但也有人提出淬火 一次回火處理工藝，甚至對一些大型模具進行淬火 三次回火處理；氮化處理過程本身相當于一次回火處理，對氮化層有明顯影響；即使在氮化前只進行淬火處理，模具表面的滲透層也能獲得足夠高的硬度。缺乏系統(tǒng)深入的研究，這些因素將直接影響實際生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率。

因此，通過系統(tǒng)試驗，對氮化前淬火、淬火 一次回火、淬火 兩次回火和淬火 三次回火進行了綜合比較和分析H13模具鋼氮化后表面滲層組織和機械性能的影響規(guī)律為實際生產(chǎn)工藝的制定提供了參考。

(1)淬火態(tài)H13鋼氮化后，表面無傳統(tǒng)的白色亮層和擴散層，表面至芯的硬度為HV980左右。三種調(diào)質(zhì)狀態(tài)。H13鋼氮化后，氮化層厚度約為0.24mm,化合物層的厚度為6、10、11μm。表面硬度約為HV950.化合物層由ε相(Fe2N)、γ′相和Fe3O擴散層由4組成α2Fe、ε相(Fe3N)、CrN和γ′但各相含量有一定的差異。

(2)H13鋼淬火 二次回火或淬火 三次回火樣品氮化后，表面化合物層結(jié)構(gòu)致密，幾乎沒有針狀組織，擴散層中有少量脈絡氮化物。因此，綜合比較了幾種熱處理態(tài)氮化樣品的化合物層及整個氮化層厚度、氮化層硬度及其向芯的過渡、滲透層的致密性及其缺陷，H13鋼淬火 二次回火或淬火 三次回火試樣氮化后表面性能較好。