5CrMnMo鋼的化學(xué)成分：
見表1。
表1 5CrMnMo鋼化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
P |
S |
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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(diǎn)：
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
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項(xiàng)目 |
加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
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鋼錠 |
1140~1180 |
1100~1150 |
800~880 |
緩冷(坑冷或砂冷) |
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鋼坯 |
1100~1150 |
1050~1100 |
800~850 |
緩冷(坑冷或砂冷) |
⑷、5CrMnMo鋼的預(yù)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。回火用途為消除應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸。常溫力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系見表5。
表3 5CrMnMo鋼推薦的淬火規(guī)范
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淬火溫度/℃ |
冷卻 |
硬度HRC |
||
|
介質(zhì) |
介質(zhì)溫度/℃ |
延續(xù) |
||
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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
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回火部位 |
加熱溫度/℃ |
加熱介質(zhì) |
硬度HRC |
|
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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(chǎn)生。
表5 5CrMnMo鋼常溫力學(xué)性能與回火溫度關(guān)系
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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(xì)致的板條狀馬氏體，強(qiáng)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(chǎn)實(shí)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。回火溫度為420~550℃，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(zhuǎn)變，然后再轉(zhuǎn)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(shí)，帶溫轉(zhuǎn)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。