012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼
冷熱兼用基體鋼

012Al鋼是一種冷熱兼用的基體鋼，國標鋼號是5Cr4Mo3SiMnVAl，簡稱012Al，已納入GB/T 1299-2000標準中熱作模具鋼號。012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼綜合性能好，強韌性高，通用性強。012Al基體鋼非常適于進行滲氮或氮碳共滲。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的特性：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼中降低了碳C含量，提高了合金元素的含量，從而提高了熱疲勞性能；加入錳Mn和硅Si強化了基體，提高固溶強化效果，彌補了因降低含碳量而造成的強度不足；加入鋁Al細化了晶粒，提高了韌性。
作為冷作模具鋼，它和Cr12鋼相比較有較高的韌性；作為熱作模具鋼，它和3Cr2W8V鋼相比較有較高的高溫強度和較優良的抗熱疲勞性能。
012Al鋼的耐磨性不及萊氏體鋼，最好進行表面化學熱處理，特別是滲氮或氮碳共滲處理，可以有效地提高模具的耐磨性能。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的化學成分(質量分數，%)：
C 0.47%~0.57%、Si 0.80%~1.10%、Mn 0.80%~1.0%、Cr 3.80%~4.30%、Mo 2.80%~3.40%、V 0.80%~1.2%、Al 0.30%~0.70%、P≤0.030、S≤0.030。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的應用：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼適合用于熱擠壓和熱鐓模具沖頭，已在軸承熱擠壓沖頭、傳動桿熱鐓模等方面得到成功應用，效果良好，模具使用壽命比傳統熱作模具鋼3Cr2W8V鋼有較大幅度的提高；012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼作為冷作模具鋼時，比較適用于受強烈沖擊的模具，特別是標準件行業所用的沖模，可以充分發揮韌度高的特點。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的臨界點：
Ac₁≈837℃、Ac₃≈902℃、Ms≈277℃。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的熱加工：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的合金元素含量較高，導熱性差，變形抗力大，熱加工較為困難，鋼錠開坯應該實行小變形多次鍛造。鋼錠上錘后，開始要輕錘快鍛，待鑄造組織改善后再重錘鍛打，以避免鋼錠心部溫度上升過高而出現內裂。012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼在900~1150℃范圍內有較好的塑性，下表為012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的鍛壓工藝規范。
加熱溫度           始鍛溫度          終鍛溫度          冷卻
1120~1170℃   1050~1120℃    850~900℃    緩冷(砂冷或坑冷)

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的物理性能參數：
線脹系數α₁：12.21×10^-6/℃(20~700℃)，彈性模量E：210000~215000MPa(20℃)

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的熱處理工藝：
預備熱處理(退火)：
采用等溫球化退火工藝，加熱溫度為850~870℃，保溫4h；爐冷到710~720℃，保溫6h，爐冷到550℃以下出爐空冷，退火后硬度≤229HBS。球化質量和二次碳化物網絡的檢查按GB/T 1299-2000《合金工具鋼技術條件》進行，球化質量2~4級較好，碳化物網要小于2級。

淬火及回火：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的淬火及回火工藝，要根據模具的服役條件選擇，淬火及回火工藝規范如下表所示：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼的淬火及回火工藝規范表
模具種類      冷作模具             熱鍛模具         壓型和壓鑄模具
淬火條件   1090~1120℃油冷      1090~1120℃油冷     1120~1140℃油冷
回火條件   510℃×2次×2h     580~600℃×2次×2h   620~630℃×2次×2h
回火后硬度HRC   60~62                52~54               42~44
一般冷作模具和熱鍛模，可選擇1090~1120℃加熱奧氏體化，冷作模具選擇下限溫度加熱，熱作模具選擇上限溫度加熱。冷卻方式可選擇油冷淬火，也可選擇分級冷卻。冷作模具在510℃左右回火兩次，每次保溫2h，回火后硬度為HRC60~62。熱鍛模可在580~600℃回火兩次，每次保溫2h，回火后硬度為HRC52~54。壓型模和壓鑄模工況比較苛刻，可選擇較高溫度(1120~1140℃)加熱奧氏體化，油冷淬火或分級冷卻。620~630℃回火兩次，每次保溫2h，回火硬度為HRC42~44。
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基體鋼在400~700℃之間有較大的奧氏體穩定區，適于分級淬火和等溫淬火。臨界冷卻速度也較小，有利于采取措施，防止工件畸變和開裂。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司

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