25CrNi3MoAl模具钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用

25CrNi3MoAl模具钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用
25CrNi3MoAl钢为时效硬化钢。
⒈25CrNi3MoAl钢的特性
⑴、25CrNi3MoAl钢中加入Cr、Ni元素主要是提高钢的淬透性，兼有固溶强化基体组织和改善钢的回火稳定性作用。
⑵、25CrNi3MoAl钢中加入Mo元素主要是消除回火脆性，兼有细化晶粒、提高淬透性和改善钢的回火稳定性作用。
⑶、25CrNi3MoAl钢中加入Al元素主要是固溶强化基体组织，并与Ni元素形成金属间化合物。
⑷、25CrNi3MoAl钢淬火加热时，Cr、Ni、Al三元素完全固溶于奥氏体中，部分Mo元素随其碳化物也固溶于奥氏体中，四种元素共同作用提高钢的淬透性。
⑸、未固溶的Mo元素的碳化物，阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
⑹、25CrNi3MoAl钢冷却后，固溶的Cr、Ni、Al、Mo元素则存在于基体组织中，固溶强化基体组织，并提高钢的回火稳定性。
⑺、高温回火时，Cr、Mo元素以合金渗碳体（Fe、Cr、Mn、Mo）3C形式，从基体组织中析出，并聚集长大，钢的硬度将显著下降到22~28HRC。高温时效时，从基体组织中析出金属间化合物（Ni3Al、Ni3Mo），使钢的硬度回升到39~42HRC。
⑻、利用25CrNi3MoAl钢在高温回火后硬度显著降低，而在时效处理后硬度回升的特点，在高温回火后对钢材进行模具加工，或冷挤压成形，之后对加工出来的模具进行时效处理。这样既减少了模具变形，又提高了模具的强度、硬度与耐磨性。
⑼、25CrNi3MoAl钢制作的模具在时效处理后仍可进行氮化处理，以进一步提高模具表面的疲劳强度、硬度、耐磨性与耐蚀性。
⒉25CrNi3MoAl钢主要化学成分
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钢的热处理工艺
25CrNi3MoAl钢相变点为：Ac1740℃、Ac3780℃、Ms290℃。
25CrNi3MoAl钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
淬火 加热880℃，保温，水冷或空冷 48~50HRC 加热温度高于Ac3780℃线，Cr、Mo、Ni、Al、Si、Mn元素溶入奥氏体中，冷却后得到马氏体组织，为时效析出做好组织准备
回火 加热680℃，保温4h，空冷或水冷 22~28HRC 回火索氏体硬度低，便于加工成形
时效处理 加热520~540℃，保温6h，空冷 39~42HRC 从基体组织中析出金属产化合物，产生沉淀强化
氮化 氮化温度500~600℃，保温24~28h，空冷或油冷 ≥1000HV 提高表面疲劳强度、硬度、耐磨性、耐蚀性和耐热性
⒋25CrNi3MoAl钢的应用
25CrNi3MoAl钢适宜于制造变形率在-0.05以下、镜面要求高或表面要求光刻花纹工艺的精密塑料模具。
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