1. 이 단락의 목적을 수정하려면 접으세요.
H13 다이스강이 소재는 높은 충격 하중을 견디는 단조 금형, 열간 압출 금형, 정밀 단조 금형, 알루미늄, 구리 및 이들의 합금용 다이캐스팅 금형을 제조하는 데 사용됩니다.

미국산 H13 공랭 경화 열간 가공 금형강을 소개합니다. 이 강종의 특성과 용도는 기본적으로 4Cr5MoSiV 강과 동일하지만, 바나듐 함량이 높아 중온(600도) 성능이 4Cr5MoSiV 강보다 우수합니다. 열간 가공 금형강 분야에서 폭넓게 사용되는 대표적인 강종입니다.
2. 특징
전해슬래그 재용융강은 경화성 및 열균열 저항성이 높으며, 탄소와 바나듐 함량이 높아 내마모성이 우수합니다. 다만, 인성은 상대적으로 약하고 내열성이 뛰어납니다. 고온에서 강도와 경도가 향상되고, 내마모성 및 인성이 높으며, 종합적인 기계적 특성이 우수하고 템퍼링 안정성이 높습니다.
3. 강철의 화학적 조성
H13강은 탄소-크롬-몰리브덴-실리콘-바나듐(C-Cr-Mo-Si-V)계 강으로 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다. 여러 국가의 학자들이 이 강에 대해 광범위한 연구를 진행하며 화학 조성 개선 방안을 모색하고 있습니다. H13강은 다양한 분야에서 우수한 특성을 나타내는데, 이는 주로 강재의 화학 조성에 의해 결정됩니다. 따라서 강재 내 불순물 함량을 줄이는 것이 중요합니다. 일부 연구 결과에 따르면, Rm 값이 1550MPa일 때 재료의 황 함량을 0.005%에서 0.003%로 줄이면 충격 인성이 약 13J 증가하는 것으로 나타났습니다. NADCA 207-2003 표준에서는 고급 H13강의 황 함량을 0.005% 미만으로, 최상급 H13강의 황 함량은 황 0.003% 미만, 인 0.015% 미만으로 규정하고 있습니다. H13강의 조성 분석은 아래와 같습니다.

탄소 함량: 미국 AISI H13, UNS T20813, ASTM(최신 버전) H13 및 FED QQ-T-570 H13 강은 (0.32~0.45)%의 탄소 함량을 가지고 있으며, 이는 모든 강종 중에서 가장 높은 함량입니다.H13 강철범위가 넓습니다. 독일산 X40CrMoV5-1 및 1.2344의 탄소 함량은 (0.37~0.43)%로, 탄소 함량 범위가 좁습니다. 독일 DIN17350에서 X38CrMoV5-1의 탄소 함량은 (0.36~0.42)%입니다. 일본산 SKD 61의 탄소 함량은 (0.32~0.42)%입니다. 우리나라 GB/T 1299 및 YB/T 094에서 4Cr5MoSiV1 및 SM 4Cr5MoSiV1의 탄소 함량은 (0.32~0.42)% 및 (0.32~0.45)%로, 각각 SKD61 및 AISI H13과 동일합니다. 특히, 북미 다이캐스팅 협회(NADCA) 207-90, 207-97 및 207-2003 표준에서 H13강의 탄소 함량은 (0.37~0.42)%로 규정되어 있다는 점을 지적해야 합니다.

크롬(Cr) 함량이 5%인 H13강은 높은 인성을 가져야 하므로, 합금 탄소 화합물이 소량 형성되는 수준으로 탄소 함량을 유지해야 합니다. Woodyatt와 Krauss는 870℃에서의 Fe-Cr-C 삼원상 평형도에서 H13강이 오스테나이트 A상과 (A+M3C+M7C3) 삼상 영역의 경계에 위치하는 것이 가장 좋다고 지적했습니다. 이때의 탄소 함량은 약 0.4%입니다. 그림에는 탄소 또는 크롬 함량을 증가시켜 M7C3의 양을 늘리는 경우와 내마모성이 더 높은 A2 및 D2강을 비교 대상으로 표시했습니다. 또한, H13강의 Ms점이 비교적 높은 온도(일반적으로 H13강의 Ms점은 340℃로 알려져 있음)에 위치하도록 탄소 함량을 비교적 낮게 유지하는 것이 중요합니다. 그래야만 상온까지 급랭할 수 있습니다. 주로 마르텐사이트와 소량의 잔류 A로 구성된 합금 C 화합물 구조를 얻고, 잔류물이 균일하게 분포되도록 하여 템퍼링 후 균일한 템퍼링 마르텐사이트 구조를 얻는다. 가공 온도에서 잔류 오스테나이트가 너무 많이 변태되어 가공 성능이나 가공물의 변형에 영향을 미치는 것을 방지해야 한다. 이러한 소량의 잔류 오스테나이트는 담금질 후 2~3회의 템퍼링 공정을 통해 완전히 변태되어야 한다. 참고로, H13강을 담금질한 후 얻어지는 마르텐사이트 구조는 판상 M + 소량의 편상 M + 소량의 잔류 A이며, 템퍼링 후 판상 M 위에 매우 미세한 합금 탄화물이 석출된다. 이에 대해서는 국내 학자들도 연구를 진행한 바 있다.