H13鋼主要用于熱擠壓模、鋁合金壓鑄模、熱鍛壓凸模等，是熱作模具鋼中應(yīng)用最廣泛的鋼種之一。H13鋼在使用過程中存在因型腔龜裂而報廢、使用壽命短，有的甚至沒有達到正常使用壽命就失效等問題?？刂其撝袏A雜物是提高鋼材使用性能的有效途徑。掌握H13鋼中夾雜物的類型、分布、數(shù)量、尺寸等性質(zhì)對控制H13鋼中夾雜物是非常重要的。
H13鋼生產(chǎn)工藝流程為：配料→電弧爐冶煉→LF精煉→VD處理→模鑄→電渣重熔。H13鋼采用超高功率電弧爐（EAF-EBT）冶煉，在C≤0.10%、T≥1700℃時出鋼，出鋼過程采用高純氬氣保護。鋼包進入LF工位后設(shè)定T≥1600℃，待爐渣流動性變好后再取樣 分析 ，并補加合金。在LF精煉成分控制合格后，進入真空處理。鋼液經(jīng)真空處理后模鑄成電極母材，用Al2O3-CaF渣系電渣重熔。
在LF精煉開始、精煉結(jié)束、VD處理結(jié)束時分別取鋼水樣和爐渣樣。用金相顯微鏡、掃描電鏡系統(tǒng)的 研究 了LF-VD精煉過程中的夾雜物，計算 分析 了H13鋼冶煉過程中生成Al2O3、MgO·Al2O3類夾雜物的熱力學條件。
對精煉過程中H13熱作模具鋼中非金屬夾雜行為的 研究 表明：
隨著脫氧劑的加入，爐渣成分在LF精煉前、LF精煉結(jié)束后、VD處理后發(fā)生了變化，渣中Al2O3活度分別變?yōu)?.01966、0.02299、0.03458。隨著爐渣中Al2O3活度的增大，爐渣吸附Al2O3類夾雜物能力減弱，鋼中Al2O3類夾雜物去除速度減慢；
鋼液在LF精煉前主要以Al2O3、FeS、MgO·Al2O3類夾雜為主；LF精煉結(jié)束后以Al2O3和FeS類夾雜為主，還有少量的CaO·Al2O3類復合夾雜物；VD處理后以Al2O3類夾雜為主。隨著精煉的進行，夾雜物數(shù)量和面積逐漸減少，并由不規(guī)則形狀變?yōu)橐?guī)則形狀。
在鋁脫氧鋼的CaO-SiO2-Al2O3-MgO四元渣系中，鋼中[Al]含量分別為1.2、5.02、31.9ppm，當[Mg]含量分別在0.67～26.05、1.7397～66.735、5.568～232ppm時，會形成MgO·Al2O3；當[Mg]含量分別小于0.67、1.7397、5.568ppm時，MgO·Al2O3則會分解形成Al2O3。
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