国内外使用的模具钢材而言，模具钢密度一般都在7.85左右，通常模具钢是锻造件，密度在8000-8400千克/立方米。天津20#-55#碳素结构钢不同模具钢材中加入的合金元素比例不一样，模具钢密度会有小范围的差别。密度是物质的特性之一，每种物质都有一定的密度，不同物质的密度一般是不同。天津20#-55#碳素结构钢根据密度公式：ρ=m/v，也就是说决定模具钢质量和体积的因素决定了模具钢密度。那么从微观的角度来讲的话，就是分子量和分子间隙共同决定物质的密度。

天津20#-55#碳素结构钢影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度；碳的强化作用最显著。此外，加入这些合金元素，一般都细化奥氏体晶粒，增加晶界的强化作用。天津20#-55#碳素结构钢影响钢的韧性因素比较复杂，Ni改善钢的韧性；Mn易使奥氏体晶粒粗化，对回火脆性敏感；降低P、S含量，提高钢的纯净度，对改善钢的韧性有重要作用 。

H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种，它的主要特性是：（1）天津20#-55#碳素结构钢具有高的淬透性和高的韧性；（2）天津20#-55#碳素结构钢优良的抗热裂能力，在工作场合可予以水冷；（3）具有中等耐磨损能力，还可以采用渗碳或渗氮工艺来提高其表面硬度，但要略为降低抗热裂能力；（4）因其含碳量较低，回火中二次硬化能力较差；（5）在较高温度下具有抗软化能力，但使用温度高于540℃（1000℉）硬度出现迅速下降（即能耐的工作温度为540℃）；（6）热处理的变形小；（7）中等和高的切削加工性；（8）中等抗脱碳能力。更为令人注意的是，它还可用于制作航空工业上的重要构件。

天津20#-55#碳素结构钢很多对力学性能与表面硬度请求高的大锻件，锻后要经粗加工，再进行调质热处理或表面淬火。在热处理时，由于温度急巨变更，将产生很大的温度应力。天津20#-55#碳素结构钢对策是：1）接纳合理的热处理规范，控制加热速率与冷却历程，削减加热缺点与温度应力； 2）幸免锻件中存在紧张的冶金缺点与残存应力；3）淬火后及时回火。回火脆性系碳化物析出或磷、锡、锑、砷等有害微量元素沿晶界聚集而惹起的脆性增大的倾向。天津20#-55#碳素结构钢防止回火脆性的对策是：1）削减钢中有害元素的含量； 2）削减钢中偏析； 3）幸免在回火脆性温度区热处理，适当快冷，防止有害组元富集。

1、天津20#-55#碳素结构钢可锻性：具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。2、退火工艺性：球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。3、切削加工性：切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。4、天津20#-55#碳素结构钢氧化、脱碳敏感性：高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。5、淬硬性：淬火后具有均匀而高的表面硬度。6、淬透性：淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。7、淬火变形开裂倾向：常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。8、可磨削性：砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。

大型锻件因其尺寸大，工序多，周期长，工艺历程中不匀称，不稳定成分多，以是每每造成构造性能紧张不匀称，以致在力学性能试验，金相构造搜检和无损探伤时不行经历。天津20#-55#碳素结构钢由于钢锭中化学成分偏析，同化物聚集，种种孔隙性缺点的影响；加热时温度变更迟钝，漫衍不均，内应力大，缺点较多；高温长光阴铸造，部分受力部分变形，塑流状况、压实程度、变形漫衍差别较大；冷却时分散历程迟钝，构造转变复杂，附加应力大。以上诸成分都大概导致构造性能紧张不匀称，质量不合格。天津20#-55#碳素结构钢进步大型锻件匀称性的措施：1）接纳先进的冶铸手艺，进步钢锭的冶金质量； 2）接纳控制铸造，控制冷却手艺，优化工艺历程，进步大锻件生产的手艺经济程度。