5CrNiMnSiMoWV钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用

5CrNiMnSiMoWV钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用
5CrNiMnSiMoWV钢是在优质55钢的基础上主要加入Cr、Ni、Mn、Si、Mo、W、V元素而研制成的。
⒈5CrNiMnSiMoWV钢的特性
⑴、5CrNiMnSiMoWV钢中Cr、Ni、Mn、Si元素共同作用提高钢的淬透性，并固溶强化基体组织，同时改善钢的回火稳定性。
⑵、Cr、Mn元素还可固溶于Fe3C中形成复合（Fe、Cr、Mn）3C，改善其硬度，增加钢的硬度与耐磨性。
⑶、5CrNiMnSiMoWV钢中加入Mo、W、V元素主要形成碳化物，作组织中的强化相，提高钢的强度、硬度与耐磨性。另外，Mo、W、V元素形成的碳化物可细化晶粒，改善钢的强韧性。Mo、W元素可以消除钢的回火脆性。
⑷、5CrNiMnSiMoWV钢在奥氏体化时，Mo、W、V元素还可随所形成的碳化物在高温时少量地固溶于奥氏体中，进一步提高钢的淬透性，室温下存在于马氏体组织中强化马氏体组织，并可进一步提高钢的回火稳定性。
⑸、由于5CrNiMnSiMoWV钢中碳含量不是很高，一部分碳元素与Cr、Mn、Mo、W、V、Fe元素形成碳化物，作组织中的强化相，而剩余的另一部分碳元素则留在高温状态的奥氏体中。因此，奥氏体中的含碳量并不是很高，这使得淬火所得的基体组织多为复合马氏体组织，基体组织具有很高的强韧性。故5CrNiMnSiMoWV钢在具有较高强韧性的同时，还具有较高的硬度与耐磨性。
⑹、Si元素可改善碳化物分布与形态，并提高弹性极限。
⒉5CrNiMnSiMoWV钢主要化学成分
0.54%~0.64%C、0.50%~0.60%Si、0.70%~1.10%Mn、1.00%~1.30%Cr、0.70%~1.00Ni、0.10%~0.40%Mo、0.30%~0.70%W、0.10%~0.30%V、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊5CrNiMnSiMoWV钢的热处理工艺
5CrNiMnSiMoWV钢的始锻温度为1040~1060℃，终锻温度为850℃，锻造后随炉冷却。
5CrNiMnSiMoWV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
不完全退火 加热760~780℃，保温1~2h后，炉冷至550℃以下出炉空冷 229~285HBS 加热温度应在Ac1~ Ac3之间
不完全等温退火 加热780℃，保温2h，680℃等温，保温2~3h后，随炉冷却至550℃以下出炉空冷 ≤229HBS 加热温度应在Ac1~ Ac3之间，等温温度低于Ar1，以获得粒状珠光体组织
淬火 预热650~700℃，加热880~900℃，保温，油冷 61~63HRC 淬火加热温度高于Ac3，有助于Cr、Ni、Mn、Si元素和少量Mo、W元素的溶解，提高淬透性，改善回火稳定性。V的碳化物未溶，细化晶粒，少量未溶的Mo、W元素的碳化物也细化了晶粒，保持强韧性，同时提高硬度与耐磨性。回火时Mo、W元素的碳化物析出，增加二次硬化效应
回火 加热180℃，保温2h，炉冷
加热210℃，保温2h，炉冷
加热250℃，保温2h，炉冷 58~60HRC
56~58HRC
53~55HRC 强调硬度取下限，强调韧性取上限
⒋5CrNiMnSiMoWV钢的应用
由于5CrNiMnSiMoWV钢在具有较高强韧性的同时，还具有较高的硬度与耐磨性，所以5CrNiMnSiMoWV钢常替代CrWMn钢、Cr12钢制造冷冲模。
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