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5Cr2NiMoVSi 低耐热高韧性热作模具钢 国产新型大截面压力机锻模具用热作模具钢 5Cr2NiMoVSi钢是新研制成功的大截面压力机锻模具用钢,是一种低耐热高韧性热作模具钢,主要是在5CrMnMo钢的基础上添加了一定量的V和Si,将C、Ni、Cr、Mo等元素含量合理配置,其高温强度提高64%,热稳定性表现为温度可提高150~170℃对于500mm×500mm截面的锻模,其心部硬度较5CrNiMo高出13HRC,使用寿命可提高1倍左右。5Cr2NiMoVSi钢具有高的淬透性,钢加热时奥氏体晶粒长大倾向小,热处理加热温度范围较宽,钢的热稳定性、热疲劳性能和冲击韧度较好,适宜制造大截面的压力机模具和锤锻模等热作模具。 ⑴、5Cr2NiMoVSi钢的化学成分: 见表1. 表1 5Cr2NiMoVSi钢化学成分(质量分数,%) 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钢的临界点: 见表2. 表2 5Cr2NiMoVSi钢临界点温度 临界点 Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 Ms 温度(近似值)/℃ 750 874 751 623 243 ⑶、5Cr2NiMoVSi钢的热加工: 锻造工艺规范见表3. 表3 5Cr2NiMoVSi钢锻造工艺规范 加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式 1180~1200 1140~1160 850~900 缓冷(坑冷或砂冷) 注:模块锻后**及时回火,以防止产生白点。 ⑷、5Cr2NiMoVSi钢的预备热处理: 采用等温退火工艺,450℃以下入炉,加热温度为(800±10)℃,保温2~4h;炉冷至(720±10)℃,保温4~6h,炉冷至500℃以下出炉空冷。 (5)、5Cr2NiMoVSi钢的力学性能: 5Cr2NiMoVSi钢回火温度与力学性能的关系见表5。5Cr2NiMoVSi钢与5CrNiMo钢的高温性能比较见表6。 表5 5Cr2NiMoVSi钢回火温度与力学性能 力学性能 回火温度/℃ 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。 5CrNiMo钢经850℃淬火550℃回火。 由表6可见,在500℃以下时,5Cr2NiMoVSi钢的高温强度与5CrNiMo钢相近;而当**600℃时,5Cr2NiMoVSi钢的强度高出5CrNiMo钢1倍以上。