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材料的特性
5crnimo鋼為中國標準牌號,是一種高韌性錘鍛模具鋼,具有良好的韌性、強度和高耐磨性。該鋼與5crmnmo鋼相比,在高溫下強度、韌性及耐熱疲勞性較高,在室溫和50~600℃時的力學(xué)性能幾乎相同。在加熱到500℃時,仍能保持300HBW左右的硬度。由于鋼中含有鉬,因而對回火脆性并不敏感。從600℃緩慢冷卻下來以后,沖擊韌度稍有降低。該鋼具有良好的淬透性。300mm×400mm的大塊鋼料,自820℃油淬和560℃回火后,斷面各部分的硬度幾乎一致。但該種鋼易形成白點,需要嚴格控制冶煉工藝及鍛軋后的冷卻制度。
最佳等溫溫度為650~680℃。正火可以細化金相組織,改善力學(xué)性能。高溫回火后降低鋼的硬度,用于大中型熱鍛模塊(厚度為300~500mm),可細化鍛態(tài)組織,提高強韌性。
高溫回火軟化工藝可作為小型熱作模塊鍛坯(厚度<300mm﹚ ,以及舊模具翻新前的軟化處理工作。
供貨狀態(tài)
不退火態(tài),硬度241~197HBW,退火態(tài),硬度≤207HBW。
化學(xué)成分
C0.50%~0.60%、Si≤0.40%、Mn0.50%~0.80%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr0.50%~0.80%、Ni1.4%~1.8%、Mo0.15%~0.30%。
參考對應(yīng)牌號
中國GB標準牌號5CrNiMo、中國臺灣CNS標準牌號SKT4、德國DIN材料編號1.2713、德國DIN標準牌號55NiCrMoV6、西班牙UNE標準牌號F.250.S、美國ASTM標準牌號6F2、美國ASIS/SAE標準牌號L6、日本JIS標準牌號SKT4、日本大同標準牌號GFA、日本日立標準牌號DM、韓國KS標準牌號STT4、國際標準化組織(ISO)標準牌號55NiCrMoV2、法國NF標準牌號55NiCrMoV7、俄羅斯TOCT標準牌號5XHM、瑞典SIS標準牌號2550、英國BS標準牌號BH224/5。
臨界點溫度(近似值)
Ac1=710℃、Accm=770℃。
鍛坯高溫回火軟化規(guī)范
回火溫度670~690℃,保溫8~10h,隨爐降溫到600℃,出爐空冷,硬度≤241HBW。
正火規(guī)范
正火溫度870~890℃,680℃高溫回火,硬度≤227HBW。
冷壓毛坯軟化處理規(guī)范
軟化溫度740~760℃,保溫4~6h,以5~10℃/h的冷卻速度,緩慢冷卻至≤600℃,出爐空冷。
熱處理前硬度≤255HBW,處理后硬度≤207HBW。
完全退火規(guī)范
退火溫度840~860℃,保溫5~6h,爐冷至≤500℃,出爐空冷。
處理后硬度241HBW。
返修及翻新模具退火規(guī)范
退火溫度650~700℃,加熱1~3,空冷。
普通淬火規(guī)范
淬火溫度800~860℃,油冷,硬度53~58HRC。
鍛;鼗鹨(guī)范
1)小型鍛模:回火溫度490~510℃,硬度44~47HRC。小型鍛模模尾:回火溫度620~640℃硬度34~37HRC。
2)中型鍛模:回火溫度520~540℃,硬度38~42HRC。中型鍛模模尾:回火溫度620~620℃,硬度34~37HRC。
3)大型鍛模:回火溫度560~580℃,硬度34~37HRC。大型鍛模模尾:回火溫度640~660℃,硬度30~35HRC。
真空淬火、回火規(guī)范
預(yù)熱溫度500~600℃真空度0.1Pa;淬火溫度840~860℃,真空度0.1Pa,油或N2氣冷卻;回火溫度480~500℃,硬度39~44.5HRC。
等溫淬火規(guī)范
880℃加熱,230℃(或280℃)×10h等溫淬火,可獲得下貝氏體;再經(jīng)500℃回火后斷裂韌度顯著提高,硬度43HRC。
強韌化處理
950℃加熱,淬油,預(yù)冷至180~260℃后,280等溫淬火,450℃回火。
鉻釩共滲規(guī)范
滲劑成分(質(zhì)量分數(shù)):Cr-Fe50%、AI2O343%、NH4C12%、釩粉5%。
工藝:1050℃×5h鉻釩共滲。
典型應(yīng)用舉例
1)用于鍛造Cr18Ni10鋼坯,鍛件尺寸(Φ500mm+Φ100mm)×200mm,平均凹模使用壽命約500次。
2)用于制作各種大型鍛模。
3)可用于以下材料的型腔鑲塊材料,常用合金ZznAI4-0.5、ZznAI4,淬火40~48HRC。
4)采用該鋼制作的冷沖模,如不經(jīng)鍛透,則模具使用壽命僅為2萬余次,而采用鍛造毛坯,則模具的使用壽命提高一倍。
5)該鋼制作的模具,采用氣體滲碳爐或固體滲碳劑保護加熱淬火,易形成表面拖碳層,厚度0.5~2.0mm,碳的質(zhì)量分數(shù)可達到0.7~1.0%,容易導(dǎo)致早期熱疲勞龜裂。冷作模具出現(xiàn)表面增碳以后,主要出現(xiàn)崩刀、淬裂等失效形式。
6)適用于制作形狀復(fù)雜,沖擊載荷大的各種中大型錘鍛模。
7)是各種沖剪工具、精壓模、冷鐓模的基本材料。
8)選用5CrNiMo電渣鋼,采用復(fù)合滲強化處理新工藝,可有效消除早期失效因素,顯著提高電爐鋼板手熱鍛模的使用壽命。
9)5CrNiMo鋼割草機曲柄熱鍛模經(jīng)強韌化處理,每副模具的使用壽命由1100件提高到5124件。
10)經(jīng)鉻釩共滲后的熱作模具,其抗高溫氧化能力比常規(guī)熱處理提高3倍,耐磨性能更好。