5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)_预硬型易切削塑料模具钢_5NiSCa力学性能

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)_预硬型易切削塑料模具钢_5NiSCa力学性能

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)
预硬型塑料模具钢
二元易切削塑料模具钢


5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢是一种预硬型塑料模具钢，是为了满足精密塑料模具和薄板无间隙冲裁模的需要，研制的二元易切削塑料模具钢。5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢经调质处理后，硬度在35~45HRC范围内，具有良好的切削加工性能，因此可作为预硬化钢直接加工成模具，这样既保证了模具的使用性能，又避免了模具由于最终热处理引起的热处理变形。5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢淬透性高，强韧性、镜面抛光性能好，有良好的渗氮和渗硼性能，调质钢材经渗氮处理后基体硬度变化不大。东莞市弘超模具科技有限公司推荐5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢用于制造各种类型的塑料精密注射模具，压塑模和橡胶模等。如果模具的工作条件要求比较高，可以选用同系列的高性价比模具钢---日本大同模具钢NAK80、NAK55、PX4、PD613或瑞典Uddeholm钢厂的NIMAX、CALMAX、CORRAX、UNIMAX等。
4NiSCa钢是4CrNiMnMoVSCa钢的缩写，与5NiSCa钢的差异只是在碳含量的高低，其他元素含量大致相同。

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢的化学成分：
化学成分见表1。
表1  5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢化学成分（质量分数，%）

C Ni Mn Cr Mo V Ca P S
0.50~0.60 0.80~1.20 0.80~1.20 0.80~1.20 0.30~0.60 0.15~0.30 0.002~0.008 ≤0.030 0.06~0.15

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢的临界点：
Ac1≈690℃，Ac3≈735℃，Ms≈220℃

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢的热加工：
锻造工艺规范见表2。
表2  5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)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 1140~1180 1080 900 炉冷
钢坯 1100~1150 1040 850 炉冷（＞φ60mm），砂冷（＜φ60mm）

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢的预备热处理：
1)锻后退火：加热温度750~770℃，保温2h，炉冷至600℃以下出炉空冷，退火后硬度为217~255HBS.
2）锻后等温退火：加热温度为750~770℃，保温2~4h；等温温度为670~690℃，保温4~6好，炉冷至550℃以下出炉空冷，退火后硬度为217~220HBS，组织为球状珠光体+易切削相。

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢的淬火及回火：
 1）推荐淬火规范：淬火温度860~920℃，油冷，硬度为62~63HRC.
  2)回火温度为600 ~650℃，空冷，硬度为3545 HRC

5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)钢的力学性能：
淬火温度对钢晶粒度的影响见表3。回火温度对力学性能的影响见表4。
表3  淬火温度对钢晶粒度的影响

淬火温度/℃ 840 860 880 900 920
晶粒度/级 11 11 10~11 10~11 9~10
注：盐浴加热，油冷。

表4  回火温度对力学性能的影响

回火温度/℃ σb/MPa σ0.2/MPa σ0.2c/MPa δ5(%) ψ(%) αk(J/cm2)
200 2101 1792 2135 5.4 20.1 32
300 2095 1788 2005 6.3 30.0 25
400 1840 1205 1890 6.8 31.7 28
500 1711 1570 1776 7.2 35.7 33
575 1419 1352 1456 8.1 37.3 38
625 1300 1266 1297 8.8 42.1 47
650 1067 1029 1032 9.0 45.3 58
注：淬火温度880℃。

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