北京H13模具鋼模具鋼材5CrMnMo是在中碳鋼的基礎(chǔ)上主要加入Cr、Mn、Mo三元素而研制成的，也可看作把5CrNiMo鋼中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。北京H13模具鋼的該鋼是熱作模具鋼，除淬透性，耐熱疲勞性稍差外，5CrMnMo鋼具有與5CrNiMo鋼類似的性能，淬透性稍差·此鋼適于制作要求具有較高強(qiáng)度和高耐磨性的各種類型鍛?！ひ箜g性較高時(shí)，可采用電渣重熔鋼5CrMnMo鋼中碳含量保持在0.40%~0.60%，可獲得較高的強(qiáng)度與耐熱疲勞強(qiáng)度、一定的硬度與耐磨性、良好的韌性鋼與導(dǎo)熱性。

H13鋼是使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼種，它的主要特性是：（1）北京H13模具鋼具有高的淬透性和高的韌性；（2）北京H13模具鋼優(yōu)良的抗熱裂能力，在工作場(chǎng)合可予以水冷；（3）具有中等耐磨損能力，還可以采用滲碳或滲氮工藝來提高其表面硬度，但要略為降低抗熱裂能力；（4）因其含碳量較低，回火中二次硬化能力較差；（5）在較高溫度下具有抗軟化能力，但使用溫度高于540℃（1000℉）硬度出現(xiàn)迅速下降（即能耐的工作溫度為540℃）；（6）熱處理的變形小；（7）中等和高的切削加工性；（8）中等抗脫碳能力。更為令人注意的是，它還可用于制作航空工業(yè)上的重要構(gòu)件。

北京H13模具鋼很多對(duì)力學(xué)性能與表面硬度請(qǐng)求高的大鍛件，鍛后要經(jīng)粗加工，再進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理或表面淬火。在熱處理時(shí)，由于溫度急巨變更，將產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力。北京H13模具鋼對(duì)策是：1）接納合理的熱處理規(guī)范，控制加熱速率與冷卻歷程，削減加熱缺點(diǎn)與溫度應(yīng)力； 2）幸免鍛件中存在緊張的冶金缺點(diǎn)與殘存應(yīng)力；3）淬火后及時(shí)回火?；鼗鸫嘈韵堤蓟镂龀龌蛄住㈠a、銻、砷等有害微量元素沿晶界聚集而惹起的脆性增大的傾向。北京H13模具鋼防止回火脆性的對(duì)策是：1）削減鋼中有害元素的含量； 2）削減鋼中偏析； 3）幸免在回火脆性溫度區(qū)熱處理，適當(dāng)快冷，防止有害組元富集。

北京H13模具鋼5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高鋼的淬透性，尤其是共同作用時(shí)，淬透性提高極大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強(qiáng)化作用，又可固溶于Fe3C中形成（Fe、Cr、Mo）3C，改善其硬度，提高鋼的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用顯著提高鋼的回火穩(wěn)定性。北京H13模具鋼Mo元素可減少回火脆性和細(xì)化晶粒。由于Ni元素顯著提高鋼的淬透性、韌性與耐熱疲勞性能，所以5CrMnMo鋼與5CrNiMo鋼相比，雖然強(qiáng)度不降低，但常溫及較高溫度下的韌性和塑性卻降低很多，且淬透性和耐熱疲勞性能也稍低。 另外，5CrMnMo鋼中加入Mn、Mo元素，鋼的過熱敏感性稍大。此外，鋼中存在Cr元素使鋼產(chǎn)生一定的抗氧化性與耐蝕性。

北京H13模具鋼偏析是鋼液選分結(jié)晶和鋼錠凝固過程的必然結(jié)果，鋼錠越大，偏析及縮孔等缺陷越嚴(yán)重。中國一重在用平均C含量為0.62%的459t鋼錠研制支承輥時(shí)，曾在靠近冒口端的輥身部位發(fā)生斷裂。經(jīng)對(duì)斷裂部位宏觀形貌分析，發(fā)現(xiàn)二次縮孔嚴(yán)重，冒口下部的C含量竟高達(dá)1.16%，接近標(biāo)準(zhǔn)值的2倍。北京H13模具鋼為了解決這一難題，發(fā)明了鋼錠二次補(bǔ)澆技術(shù)，使冒口下部的C含量降至0.8%左右，成功制造出5m、5.5m支承輥用超大型鋼錠。