Kaip karšto apdirbimo štampavimo plienas, pasižymintis stiprumu ir kietumu, AISIH13 plačiai naudojamas karštojo kalimo štampuose, karštojo ekstruzijos štampeliuose ir aliuminio lydinio liejimo štampuose. Jis pats turi turėti puikų stiprumą ir tvirtumą aukštoje temperatūroje. H13 pliene yra didelė legiruotų elementų masės dalis, ypač karbidą sudarantys elementai molibdenas, vanadis ir chromas. Lydinių elementų atskyrimas kietėjimo proceso metu lems didelių karbidų arba karbonitridų nusodinimą. Šių didelių kietų nuosėdų buvimas neabejotinai kenkia formuojamų plieno gaminių stiprumui ir kietumui. Didelio dydžio H13 plieno nuosėdos daugiausia apima karbido fazes arba vanadžio, chromo ir molibdeno karbonitrido fazes. Kiekviena didelio dydžio nuosėdų fazė daugiau ar mažiau kietai ištirps kai kuriuos kitus legiravimo elementus. Šios didelio dydžio nuosėdos paprastai laikomos Susidaro išlydyto plieno kietėjimo proceso metu. Tačiau dabartiniuose tyrimuose nėra išsamios didelių nuosėdų fazių elgesio ypatybių analizės ir nėra pagrįsto ir nuoseklaus jo kritulių mechanizmo paaiškinimo.
Faktinio gamybos proceso metu imant luitų mėginius kyla daug nepatogumų. Mėginių ėmimas iš galvos ar uodegos nėra tipiškas. Imant mėginius iš luito vidurio, bus neįmanoma toliau kalti likusių dalių į medžiagas, todėl medžiaga bus švaistoma. Kalimo medžiagose mėginių ėmimas iš valcuotos medžiagos negali atkurti pradinės didelių nuosėdų morfologijos. Tyrėjai naudojo vakuuminę indukcinę krosnį, kad išlydytų mažus plieno luitus laboratorijoje pagal H13 plieno sudėties diapazoną, nurodytą NADCA207-2003, ir išanalizavo mažų nuosėdų luituose charakteristikas. Jie taip pat naudojo termodinaminio skaičiavimo programinę įrangą Thermo-calc, kad analizuotų didelių nuosėdų charakteristikas kietėjimo proceso metu. Kritulių elgsena apskaičiuota taip, kad būtų galima pagrįstai paaiškinti ir analizuoti didelio dydžio H13 plieno nuosėdų kritulių elgesį.
Laboratorinėje vakuuminėje indukcinėje krosnyje išlydyto plieno luito masė yra 5 kg. Lydinio žaliavos yra gryna geležis, metalo chromas, metalo molibdenas, metalo manganas ir metalinis silicis. Vanadis yra FeV51.8 vanadžio ferolydinis. Išilgai tolygiai nupjaukite plieno luitą ir paimkite mėginius 1/2 aukščio, 1/2 skerspjūvio spindulio ir centre. Mėginiai buvo grubiai šlifuoti ir poliruoti, o SEM + EDS buvo naudojamas stebėti didelių nuosėdų morfologiją ir sudėties charakteristikas. tyrimas rodo:
(1) Didelio dydžio nusodintų fazių laboratorinio lydymo H13 plieną sudaro trys tipai: daug vanadžio (V, Mo, Cr, Fe) C fazė, Mo-Cr (V, Mo, Cr, Fe) C fazė ir sulfido mangano. Vanadžio turtinga (V, Mo, Cr, Fe) C fazė dažniausiai būna ilgų juostelių, kurių dydis iki dešimčių mikronų, maža molibdeno ir chromo masės dalis; Mo-Cr turtinga (V, Mo, Cr, Fe) C fazė Fazės forma yra netaisyklinga, o vanadžio masės dalis santykinai maža.
(2) Didelio dydžio nuosėdos dažnai nusėda kartu. Trijų tipų nuosėdos yra suvyniotos iš vidaus arba sujungtos viena kryptimi. Esant didelių dydžių nusodintų fazių formai, galima apytiksliai numanyti kritulių susidarymo tvarką: pirmiausia nusėda sulfidas, po to eina vanadžio turtinga (V, Mo, Cr, Fe) C fazė ir Mo-Cr turtinga ( V, Mo, Cr , Fe)C fazė galiausiai nusodinama.
(3) Sudėties charakteristikos ir nusodintų fazių nusodinimo seka kietėjimo proceso metu, apskaičiuota naudojant Thermo-calc, iš esmės atitinka bandymo rezultatus. Vykstant kietėjimo procesui, pirmiausia nusėda vanadžio turtinga FCC-A1# fazė, o kietėjimo pabaigoje galiausiai nusėda Cr-Fe turtinga M7C3 fazė ir Mo-Fe turtinga M6C fazė. Pagal sudėties charakteristikas plieno luite esanti Mo-Cr turtinga (V, Mo, Cr, Fe) C fazė gali būti tarpusavyje ištirpusi fazė arba mišri M6C fazės ir M7C3 fazė.
