通过复合等温淬火新工艺来提高5CrMnMo钢制造的热锻模具使用寿命

5CrMnMo钢是传统的热锻模具钢，属低耐热高韧性热作模具钢。钢中加入铬可以提高淬透性；加入锰主要是为了抑制回火脆性，提高耐回火性。与5CrNiMo钢相比，5CrMnMo钢淬透性稍差，高温强度、热疲劳性能也比5CrNiMo差。5CrMnMo钢适宜制造要求较强度和较高耐磨性的中、小型热锻模具。无锡瀚超合金模具钢事业部专业销售高性能热锻模具钢、热挤压模具钢、红冲模具钢，提供热锻模具、热挤压模具、红冲模具失效分析及模具寿命解决方案“一站式”服务www.alloy-mould-steel.com，热线电话：0510-83632628。
用5CrMnMo钢来制造热锻模具的案例很多，无锡瀚超实际应用证明，模具的工作条件不同，热处理工艺也不同，应根据热锻模具工作条件和使用要求来合理选择5CrMnMo钢来制热锻模具的热处理工艺，以下通过两个案例来分析如何通过复合等温淬火新工艺来提高5CrMnMo钢制造的热锻模具使用寿命。

案例一：5CrMnMo钢制造的煤矿用井下运输机连接环热锻模具
煤矿用井下运输机连接环的热锻模，其外形尺寸为230mm x 175mm X 91mm，硬度要求为HRC42~44，在2t蒸汽锤上使用。锻件材料为20CrMnMo，加热到1100~1200℃的坯料在锻模型腔内直接锻压成形，每件工件两火锻打完毕。
采用原热处理工艺：850℃淬火，油冷，480℃回火，硬度虽达到要求，但模具的寿命只有l000~2000次；采用复合等温淬火新工艺，模具寿命提高到5000~7000次，5CrMnMo钢制热锻模具复合等温淬火工艺曲线见图1。

图1  5CrMnMo钢制热锻模具复合等温淬火工艺
与原工艺（850℃淬油、480℃回火）相比，有如下特点：
⑴、利用锻造余热淬火和高温回火代替原锻后普通退火。
⑵、提高了淬火温度，可获得更多的板条马氏体组织，从而提高了韧性。
⑶、采用复合冷却方法，在油中冷到200℃后，可得到部分马氏体，在260℃等温，可得到下贝氏体组织，最终得到具有良好强韧性的马氏体与下贝氏体的复合组织。经上述处理后，硬度为47~50HRC，但力学性能均比原工艺提高20%以上，所以模具寿命得到大大提高。

案例二：5CrMnMo钢制造的CA-10B型从动螺旋齿轮热锻镶块模
CA-10B型从动螺旋齿轮热锻镶块模，原采用840~850℃加热淬油，500℃回火，硬度为HRC40~44HRC，模具寿命只有100多件；而用复合等温淬火新工艺，模具的平均寿命达到1179件，5CrMnMo制齿轮坯热锻模具复合等温淬火工艺工艺曲线见图2。

图2  5CrMnMo制齿轮坯热锻模具复合等温淬火工艺

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