上海自由鍛件碳素鋼的一種。含碳量約0.05%～0.70%，個(gè)別可高達(dá)0.90%。可分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼兩類。前者含雜質(zhì)較多，價(jià)格低廉，用于對(duì)性能要求不高的地方，它的含碳量多數(shù)在0.30%以下，含錳量不超過0.80%，強(qiáng)度較低，但塑性、韌性、冷變形性能好。除少數(shù)情況外，一般不作熱處理，直接使用。上海自由鍛件多制成條鋼、異型鋼材、鋼板等。用途很多，用量很大，主要用于鐵道、橋梁、各類建筑工程，制造承受靜載荷的各種金屬構(gòu)件及不重要不需要熱處理的機(jī)械零件和一般焊接件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼質(zhì)純凈，雜質(zhì)少，力學(xué)性能好，可經(jīng)熱處理后使用。根據(jù)含錳量分為普通含錳量（小于0.80%）和較高含錳量（0.80%～1.20%）兩組。

上海自由鍛件某微型車曲軸鍛件材料為40CrH(GB/T5216-2004)，該鍛件熱處理技術(shù)要求，鍛件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，金相組織在1～4級(jí)之間，硬度為241～285HBW。普通調(diào)質(zhì)工藝為鍛件成形后空冷至室溫，然后加熱至850℃，保溫一定時(shí)間后在濃度為10%的PAG淬火劑中淬火，然后進(jìn)行回火，在連續(xù)式調(diào)質(zhì)線進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。上海自由鍛件鍛造余熱淬火工藝為鍛件成形后在淬火油中淬火，淬火后的鍛件在連續(xù)式回火爐中集中進(jìn)行回火。經(jīng)檢驗(yàn)，采用鍛造余熱淬火工藝生產(chǎn)，各種性能指標(biāo)滿足客戶要求。采用余熱淬火工藝生產(chǎn)，省去了普通調(diào)質(zhì)的淬火加熱工序，可節(jié)約淬火加熱用電259kWh/t，同時(shí)簡(jiǎn)化了工藝，縮短了生產(chǎn)周期。

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）上海自由鍛件具有高的淬透性和高的韌性；（2）上海自由鍛件優(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(lái)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?。唬?）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。

國(guó)內(nèi)外使用的模具鋼材而言，模具鋼密度一般都在7.85左右，通常模具鋼是鍛造件，密度在8000-8400千克/立方米。上海自由鍛件不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣，模具鋼密度會(huì)有小范圍的差別。密度是物質(zhì)的特性之一，每種物質(zhì)都有一定的密度，不同物質(zhì)的密度一般是不同。上海自由鍛件根據(jù)密度公式：ρ=m/v，也就是說決定模具鋼質(zhì)量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來(lái)講的話，就是分子量和分子間隙共同決定物質(zhì)的密度。

1、上海自由鍛件可鍛性：具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。2、退火工藝性：球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動(dòng)范圍小，球化率高。3、切削加工性：切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。4、上海自由鍛件氧化、脫碳敏感性：高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對(duì)加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。5、淬硬性：淬火后具有均勻而高的表面硬度。6、淬透性：淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。7、淬火變形開裂傾向：常規(guī)淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。8、可磨削性：砂輪相對(duì)損耗小，無(wú)燒傷極限磨削用量大，對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。