25CrNi3MoAl模具鋼的特性、化學(xué)成分、熱處理工藝及應(yīng)用
25CrNi3MoAl鋼為時(shí)效硬化鋼。
⒈25CrNi3MoAl鋼的特性
⑴、25CrNi3MoAl鋼中加入Cr、Ni元素主要是提高鋼的淬透性，兼有固溶強(qiáng)化基體組織和改善鋼的回火穩(wěn)定性作用。
⑵、25CrNi3MoAl鋼中加入Mo元素主要是消除回火脆性，兼有細(xì)化晶粒、提高淬透性和改善鋼的回火穩(wěn)定性作用。
⑶、25CrNi3MoAl鋼中加入Al元素主要是固溶強(qiáng)化基體組織，并與Ni元素形成金屬間化合物。
⑷、25CrNi3MoAl鋼淬火加熱時(shí)，Cr、Ni、Al三元素完全固溶于奧氏體中，部分Mo元素隨其碳化物也固溶于奧氏體中，四種元素共同作用提高鋼的淬透性。
⑸、未固溶的Mo元素的碳化物，阻止晶粒長大，起到細(xì)化晶粒的作用。
⑹、25CrNi3MoAl鋼冷卻后，固溶的Cr、Ni、Al、Mo元素則存在于基體組織中，固溶強(qiáng)化基體組織，并提高鋼的回火穩(wěn)定性。
⑺、高溫回火時(shí)，Cr、Mo元素以合金滲碳體（Fe、Cr、Mn、Mo）3C形式，從基體組織中析出，并聚集長大，鋼的硬度將顯著下降到22~28HRC。高溫時(shí)效時(shí)，從基體組織中析出金屬間化合物（Ni3Al、Ni3Mo），使鋼的硬度回升到39~42HRC。
⑻、利用25CrNi3MoAl鋼在高溫回火后硬度顯著降低，而在時(shí)效處理后硬度回升的特點(diǎn)，在高溫回火后對(duì)鋼材進(jìn)行模具加工，或冷擠壓成形，之后對(duì)加工出來的模具進(jìn)行時(shí)效處理。這樣既減少了模具變形，又提高了模具的強(qiáng)度、硬度與耐磨性。
⑼、25CrNi3MoAl鋼制作的模具在時(shí)效處理后仍可進(jìn)行氮化處理，以進(jìn)一步提高模具表面的疲勞強(qiáng)度、硬度、耐磨性與耐蝕性。
⒉25CrNi3MoAl鋼主要化學(xué)成分
0.20%~0.30%C、0.50%~0.80%Mn、1.20%~1.80%Cr、3.00%~4.00%Ni、0.20%~0.40%Mo、1.00%~1.60%Al、0.20%~0.50%Si、≤0.030%S、≤0.030%S。
⒊25CrNi3MoAl鋼的熱處理工藝
25CrNi3MoAl鋼相變點(diǎn)為：Ac1740℃、Ac3780℃、Ms290℃。
25CrNi3MoAl鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數(shù) 硬度要求 工藝特點(diǎn)
淬火 加熱880℃，保溫，水冷或空冷 48~50HRC 加熱溫度高于Ac3780℃線，Cr、Mo、Ni、Al、Si、Mn元素溶入奧氏體中，冷卻后得到馬氏體組織，為時(shí)效析出做好組織準(zhǔn)備
回火 加熱680℃，保溫4h，空冷或水冷 22~28HRC 回火索氏體硬度低，便于加工成形
時(shí)效處理 加熱520~540℃，保溫6h，空冷 39~42HRC 從基體組織中析出金屬產(chǎn)化合物，產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化
氮化 氮化溫度500~600℃，保溫24~28h，空冷或油冷 ≥1000HV 提高表面疲勞強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐蝕性和耐熱性
⒋25CrNi3MoAl鋼的應(yīng)用
25CrNi3MoAl鋼適宜于制造變形率在-0.05以下、鏡面要求高或表面要求光刻花紋工藝的精密塑料模具。
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