
Cr5Mo1V
空淬冷作模具钢
高韧性高耐磨性冷作模具钢
Cr5Mo1V钢属于空淬冷作模具钢,具有良好空冷硬化性能,¢100mm以下的工件可空气淬硬。这对于形状复杂、要求热处理变形小的模具是极为有利的,它的变形量大约只有锰Mn系油淬工具钢(如9CrWMn、CrWMn等)的1/4。东莞弘超实际应用证明,Cr5Mo1V钢的耐磨性介于锰系油淬钢和高碳高铬型工模具钢之间,但其韧性度比以上两类钢都好,Cr5Mo1V钢特别适合于制造既要求具备好的耐磨性,又要求具有好的韧性的工具。
Cr5Mo1V钢适用于对耐磨性和韧性均有要求的冷作模具,如下料模、成形模、冲头、压延模、滚丝模、滚螺纹模、剪刀片等。
Cr5Mo1V钢的化学成分:
化学成分见表1。
表1 Cr5Mo1V钢化学成分(质量分数,%)
注:摘自国家标准GB/T1299-2000。
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
P
S
0.95~1.05
≤0.50
≤1.00
4.75~5.50
0.90~1.40
0.15~0.50
≤0.030
≤0.030
Cr5Mo1V钢引进自美国的A2(AISI、ASTM),A2是国际上广泛应用的通用型冷作模具钢,同类型钢号有英国BS BA2,法国NF X100CrMoV5,德国DIN X100CrMoV51,瑞典SIS 2260、ROP21(Bofors)、瑞典乌德霍姆Uddeholm Tooling UHB RIGOR,日本JIS SKD12、日本大同Daido Steel DC12、日立金属 SCD、韩国KS STD12,德国蒂森克虏伯GS-363等。
Cr5Mo1V钢的临界点温度:
临界点温度见表2。
表2 Cr5Mo1V钢临界点温度
临界点
Ac1
Acm
Ms
温度(近似值)/℃
795
-
168
Cr5Mo1V钢的热加工:
Cr5Mo1V钢的锻造工艺规范见表3。
表3 Cr5Mo1V钢锻造工艺规范
项目
加热温度/℃
始锻温度/℃
终锻温度/℃
冷却方式
钢锭
1100~1150
1050~1100
850~900
高温退火或坑冷或砂冷
钢坯
1050~1100
1000~1050
850~900
坑冷或砂冷
Cr5Mo1V钢的预备热处理:
⒈锻后一般退火:
加热温度为840~870℃,保温2~3h,再炉冷至550℃以下出炉空冷,退火后硬度≤248HBS。
⒉锻后等温退火:
加热温度为830~850℃,保温2h,等温温度为710~730℃,等温2~4h,再炉冷至500℃以下出炉空冷或炉冷至室温,退火后硬度≤248HBS。
Cr5Mo1V钢淬火及回火:
⒈淬火
Cr5Mo1V钢的淬火工艺规范见表4,淬火温度对硬度的影响见表5。
表4 Cr5Mo1V钢的推荐淬火规范
方案
加热温度/℃
冷却方式
硬度/HRC
一次预热
二次预热
淬火温度
Ⅰ
300~400
800~850
940~960
空冷或油冷
62~63
Ⅱ
300~400
800~850
980~1010
空冷或油冷
62~65
表5 Cr5Mo1V钢的淬火温度对硬度的影响
淬火温度/℃
875
900
960
980
1020
1050
硬度/HRC
46.5
54
64.5
64.5
63
58
⒉回火:
Cr5Mo1V钢的回火工艺规范见表6,不同回火温度对硬度的影响见表7,回火后的力学性能表8。
表6 Cr5Mo1V钢回火规范
注:①、方案Ⅰ在940~960℃淬火后采用;②、方案Ⅱ在980~1010℃淬火后采用。
淬火方案
回火温度/℃
回火次数(次)
硬度HRC
Ⅰ
180~220
1
60~64
Ⅱ
510~520
2
57~60
表7 Cr5Mo1V钢的不同回火温度对硬度的影响(硬度/HRC)
淬火条件
回火温度/℃
100
200
300
400
450
500
520
580
954℃空冷
64.5
62
58
57
56
59
56
51
982℃空冷
65
62
58
58
56
58
57
51.5
表8 Cr5Mo1V钢回火后的力学性能
注:980℃空冷。
回火温度/℃
硬度HRC
抗拉强度Rm(MPa)
屈服强度ReL(MPa)
断后伸长率A(%)
(标距为50.8mm)断面收缩率Z(%)
530
54.1
1849
-
-
-
593
46.7
1596
576
5.0
13.9
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