5CrNiMo合金工具钢的工艺性能

    5CrNiMo合金工具钢具有高的韧性、耐磨性和淬透性，具有良好的高温强度。5CrMnMo合金工具钢与5CrNiMo钢相比，强度、硬度相当，但在相同硬度下，5CrMnMo合金工具钢的冲击韧度比5CrNiMo钢低，5CrMnMo合金工具钢的淬透性、耐热疲劳性也稍低，且热处理时过热倾向较大。5CrMnMo合金工具钢的工艺性能与5CrNiMo钢基本相同，5CrNiMo和5CrMnMo均可作为热锻模具钢用于适于制造受力较轻的中小型锤锻模。

1、锻造性能：
5CrNiMo钢的锻造性较好。锻造工艺一般为：加热温度1100～1150℃，始锻温度1050～1110℃，终锻温度≥800℃，锻后缓冷（砂冷或坑冷）至150～200℃再空冷，以防止产生白点。

2、预备热处理：
锻后锻件内部存在较大的内应力和组织不均匀性，必须进行退火处理。
   可采用普通退火（又称不完全退火）或等温退火。其等温退火工艺为：加热温度760～780℃，保温2～4h，等温温度680℃，等温时间4～6h，以≤30℃/ h的速度炉冷至500 ℃再空冷。退火后的组织为珠光体+铁素体，退火后的硬度为197～241HBS，切削加工性较好。
3、淬火工艺：
淬火加热时应分段预热，预热温度为600～650℃。该钢的常规淬火温度为830～860 ℃。
为减少淬火变形，淬火冷却方法有：
    (1)、油冷：先预冷至750～780℃（即延时淬火），再置于30～70℃的循环油中冷却，150～200℃出油，并立即回火，不能冷到常温再回火，否则易开裂。在油中停留的时间视模具尺寸大小而定，小型模具15～20min，中型模具25～45min，大型模具45～70min，模具出油时，其表面油渍只冒青烟而不着火。
    (2)、分级淬火：将模具置于160～180℃的硝盐中停留，停留时间与模具尺寸有关（按0.3～0.5min / mm计算），使其组织发生马氏体转变，然后再转入280～300℃的硝盐中等温2～3h。
或将模具置于150℃的硝盐中停留，使其组织发生马氏体转变，然后再转入280～300℃的硝盐中等温2～3h。钢的淬火组织为马氏体+下贝氏体+少量残余奥氏体，回火后获得回火下贝氏体组织，这样可明显提高模具的寿命。
5CrNiMo钢具有高的淬透性，尺寸为300×400×300mm的模坯，自820℃油淬和560℃回火后，断面各部分的硬度几乎一致，但其淬火变形不易控制。分级淬火主要适合于小型模具。
 4、回火工艺：
5CrNiMo合金工具钢钢经淬火后，必须立即回火，以消除内应力、稳定组织和尺寸，回火保温的时间应大于2h。回火温度与模具尺寸有关。一般:
小型模具为490～510℃，硬度为44～47HRC；
中型模具为520～540℃，硬度为38～42HRC；
大型模具为560～580℃，硬度为34～37HRC。
为防止在300～350℃之间产生第二类回火脆性，回火冷却可采用油冷，100℃出油，再进行160～180℃的低温回火。  
   5CrNiMo钢制锤锻模时，回火分模腔和燕尾两个部分。燕尾部分的回火可采用单独加热回火和自行加热回火。燕尾部分的回火温度高于模腔的回火温度：小型模具为620～640℃，硬度为34～37HRC；中、大型模具为640～660℃，硬度为30～34HRC。对于高寿命热锻模具，无锡瀚超推荐选用：GR(4Cr3Mo3W4VNb)、HD(4Cr3Mo2NiVNb)、HM1、HM3、CG2、RM2、Dievar、Hotvar、GFA等。
   5CrNiMo合金工具钢具有高韧性、高耐磨性和具有良好的高温强度，可用来制造各种形状复杂的中大型锻模，也可用于热切边模。

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资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部
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