5CrMnMo鋼的化學成分:
見表1。
表1 5CrMnMo鋼化學成分(質量分數,%)
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
P |
S |
0.50~0.60 |
0.25~0.60 |
1.20~1.60 |
0.60~0.90 |
0.15~0.30 |
≤0.030 |
≤0.030 |
⑵、5CrMnMo鋼的臨界點:
Ac1≈710℃,Ac3≈760℃,Ar1≈650℃,Ms≈220℃。
⑶、5CrMnMo鋼的熱加工:
鍛造工藝規(guī)范見表2。
表2 5CrMnMo鋼鍛造工藝規(guī)范
項目 |
加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
鋼錠 |
1140~1180 |
1100~1150 |
800~880 |
緩冷(坑冷或砂冷) |
鋼坯 |
1100~1150 |
1050~1100 |
800~850 |
緩冷(坑冷或砂冷) |
⑷、5CrMnMo鋼的預備熱處理:
1)、一般退火:加熱溫度為760~780℃保溫2~4h,爐冷至500℃以下出爐空冷,退火后硬度為197~241HBS。
2)、鍛后等溫退火:加熱溫度為850~80℃,保溫2~4h;爐冷至680℃,保溫4~6h,爐冷至500℃以下出爐空冷,退火后硬度為197~241HBS。
3)、鍛模翻新退火:加熱溫度為720~740℃,保溫2~6h,爐冷至500℃以下出爐空冷。
⑸、5CrMnMo鋼的淬火及回火:
1)、推薦淬火、回火規(guī)范分別見表3、表4?;鼗鹩猛緸橄龖?,穩(wěn)定組織和尺寸。常溫力學性能與回火溫度的關系見表5。
表3 5CrMnMo鋼推薦的淬火規(guī)范
淬火溫度/℃ |
冷卻 |
硬度HRC |
||
介質 |
介質溫度/℃ |
延續(xù) |
||
820~850 |
油 |
150~180 |
至1560~180℃,小型模具空冷,大中型模具立即回火 |
52~58 |
表4 5CrMnMo鋼推薦的回火規(guī)范
回火部位 |
加熱溫度/℃ |
加熱介質 |
硬度HRC |
|
模具工作部分 |
小型鍛模 |
490~510 |
煤氣爐或電爐 |
41~47 |
中型鍛模 |
520~540 |
38~41 |
||
鍛模燕尾部分 |
小型鍛模 |
600~620 |
35~39 |
|
中型鍛模 |
620~640 |
34~37 |
注:一般回火2次,每次回火后均需油冷,以防回火脆性的產生。
表5 5CrMnMo鋼常溫力學性能與回火溫度關系
回火溫度/℃ |
200 |
300 |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
硬度HRC |
57 |
52 |
47 |
44 |
41 |
37 |
34 |
30 |
σb/MPa |
- |
- |
- |
1630 |
1600 |
1430 |
1260 |
1120 |
αk/J·cm-2 |
- |
- |
- |
19 |
20 |
27 |
42 |
30 |
δ(%) |
- |
- |
- |
5.5 |
7.5 |
9.5 |
10 |
11.5 |
注:840℃油淬。
2)、高溫淬火、回火工藝。高溫淬火可以獲得細致的板條狀馬氏體,強韌性較好,但超過900℃加熱淬火,沖擊韌度等性能開始下降。生產實踐證明:高溫淬火后模具的使用壽命都有了不同程度的提高。高溫淬火溫度為890~900℃,油冷,硬度為61.5HRC?;鼗饻囟葹?20~550℃,回火2次。
3)、等溫淬火
①、加熱溫度為840~860℃,加熱后將模具放天160~180℃硝鹽中分級停留,使之發(fā)生部分馬氏體轉變,然后再轉入280~300℃硝鹽中保溫停留2~3h。
②、加熱溫度為840~860℃,淬入油中,待模具表面冷到150~200℃時,帶溫轉入等溫槽,在280~300℃保溫2~3h。
采取以上兩種淬火方法后,模具鋼的組織為馬氏體+下貝氏體+殘留奧氏體,回火后獲得回火下貝氏體組織。這種工藝減少了模具的使用過程中的開裂,提高了模具的使用壽命。