5Cr2NiMoVSi_低耐熱高韌性熱作模具鋼_壓力機鍛模具鋼_錘鍛模具鋼
5Cr2NiMoVSi
低耐熱高韌性熱作模具鋼
國產新型大截面壓力機鍛模具用熱作模具鋼
5Cr2NiMoVSi鋼是新研制成功的大截面壓力機鍛模具用鋼，是一種低耐熱高韌性熱作模具鋼，主要是在5CrMnMo鋼的基礎上添加了一定量的V和Si，將C、Ni、Cr、Mo等元素含量合理配置，其高溫強度提高64%，熱穩定性表現為溫度可提高150~170℃對于500mm×500mm截面的鍛模，其心部硬度較5CrNiMo高出13HRC，使用壽命可提高1倍左右。5Cr2NiMoVSi鋼具有高的淬透性，鋼加熱時奧氏體晶粒長大傾向小，熱處理加熱溫度范圍較寬，鋼的熱穩定性、熱疲勞性能和沖擊韌度較好，適宜制造大截面的壓力機模具和錘鍛模等熱作模具。
⑴、5Cr2NiMoVSi鋼的化學成分：
見表1。
表1 5Cr2NiMoVSi鋼化學成分(質量分數，%)
C Si Mn Cr Ni Mo V P S 0.46~0.53 0.60~0.80 0.40~0.60 1.54~2.00 0.80~1.20 0.80~1.20 0.30~0.50 ≤0.030 ≤0.030 ⑵、5Cr2NiMoVSi鋼的臨界點：
見表2。
表2 5Cr2NiMoVSi鋼臨界點溫度
臨界點 Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 Ms 溫度(近似值)/℃ 750 874 751 623 243 ⑶、5Cr2NiMoVSi鋼的熱加工：
鍛造工藝規范見表3。
表3 5Cr2NiMoVSi鋼鍛造工藝規范
加熱溫度/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式 1180~1200 1140~1160 850~900 緩冷(坑冷或砂冷)
注：模塊鍛后必須及時回火，以防止產生白點。
⑷、5Cr2NiMoVSi鋼的預備熱處理：
采用等溫退火工藝，450℃以下入爐，加熱溫度為(800±10)℃，保溫2~4h；爐冷至(720±10)℃，保溫4~6h，爐冷至500℃以下出爐空冷。⑸、5Cr2NiMoVSi鋼的淬火及回火：
5Cr2NiMoVSi鋼與5CrNiMo鋼模塊的熱處理規程見表4。
表4 5Cr2NiMoVSi鋼、5CrNiMo鋼模塊的熱處理規程
模塊截面(長×寬/mm×mm) 加熱溫度淬火/回火(℃) 回火后硬度HRC 5CrNiMo 5Cr2NiMoVSi 錘鍛模
≤300×300
＞300×300820~850/480~520 960~980/620~640 40~45 820~850/520~560 960~980/630~660 38~41 機鍛模
≤300×300
＞300×300840~870/420~450 970~1000/610~630 45~47 840~870/450~480 970~1000/630~650 42~44 1)淬火：推薦淬火規范：淬火溫度為960~980℃，油冷，硬度為54~61HRC。
2)回火：推薦回火規范：回火溫度為600~680℃，硬度為48~35HRC。⑹、5Cr2NiMoVSi鋼的力學性能：
5Cr2NiMoVSi鋼回火溫度與力學性能的關系見表5。5Cr2NiMoVSi鋼與5CrNiMo鋼的高溫性能比較見表6。
表5 5Cr2NiMoVSi鋼回火溫度與力學性能
力學性能 回火溫度/℃ 300 350 400 450 500 550 600 650 硬度HRC 55 54 53 53 53.5 52 49 42 σb/MPa 2040 1960 1900 1880 1900 1800 1640 1300 αk/J·cm-2 35 32 30 30 33 40 38 56 注：985℃淬火。
①夏比V型缺口試樣。
表6 5Cr2NiMoVSi鋼與5CrNiMo鋼的高溫性能比較
回火溫度/℃ 200 300 400 450 500 550 600 5Cr2NiMoVSi σb/MPa 1280 1200 1100 1030 960 760 580 αk/J·cm-2 55 66 74 74 74 63 86 5CrNiMo σb/MPa 1270 1200 1160 1030 900 650 290 αk/J·cm-2 55 50 45 42 40 32 80 注：1. 5Cr2NiMoVSi鋼經985℃淬火630℃回火。
2.5CrNiMo鋼經850℃淬火550℃回火。
由表6可見，在500℃以下時，5Cr2NiMoVSi鋼的高溫強度與5CrNiMo鋼相近；而當高于600℃時，5Cr2NiMoVSi鋼的強度高出5CrNiMo鋼1倍以上。⑺、5Cr2NiMoVSi鋼的實際應用：
5Cr2NiMoVSi鋼主要用于制造各類壓力機模具和3t鍛模，平均使用壽命比5CrNiMo鋼高0.5~1倍。例如制造汽車前梁模，使用設備為1.2萬t機械壓力機，5CrNiMo鋼鍛模平均壽命5000件，5Cr2NiMoVSi鋼模具8500件。東莞市弘超模具科技有限公司銷售的同系列進口高品質熱作模具鋼鋼種牌號：
日本大同高壽命熱作模具鋼GFA、GF4、GF78、DH76、DHA1、DH31-S、DHA-WORLD等；
瑞典烏德霍姆Uddeholm高韌性高耐熱熱作模具鋼VIDAR SUPERIOR、DIEVAR、ORVAR SUPREME、QRO 90 SUPREME等。
日本日立模具鋼HITACHI METALS：DM(JIS SKT4)、DAC(JIS SKD61)、DAC55等；
德國葛利茲模具鋼Groditz：1.2714(56NiCrMoV)、W.1.2343、W.1.2344、W.1.2367等。更多信息
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