5Cr3Mn1SiMo1V_高强韧性耐冲击工具钢_5Cr3Mn1SiMo1V热处理工艺

5Cr3Mn1SiMo1V_高强韧性耐冲击工具钢_5Cr3Mn1SiMo1V热处理工艺

5Cr3Mn1SiMo1V
耐冲击工具钢
高强韧性冷作模具钢


5Cr3Mn1SiMo1V钢是一种耐冲击工具钢，具有较高强韧性的同时，还具有较高的硬度与耐磨性。常替代CrWMn钢、Cr12钢制造冷冲模。钢中Cr的质量分数大于2.5%，具有良好的抗氢侵蚀性和550℃左右的抗氧化性。5Cr3Mn1SiMo1V钢含铬量较高，淬透性较好；同时钢中加入质量分数1%左右的Si、Mn，提高了钢的强度和耐回火性；钢中加入MoV可以细化晶粒，提高钢的淬透性，使钢的综合性能提高。

5Cr3Mn1SiMo1V钢的化学成分：
⒈化学成分见表1。
表1  5Cr3Mn1SiMo1V钢化学成分(质量分数，%)

C Si Mn Cr Mo V P S
0.45~0.55 0.20~1.00 0.20~0.90 3.00~3.50 1.30~1.80 ≤0.35 ≤0.030 ≤0.030
注：摘自GB/T1299-2000。
⒉化学成分特点：
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；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；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；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，并可进上步提高钢的回火稳定性；由于钢中碳含量不是很高，作组织中的强化相，而剩余的另一部分碳元素则我留在高温状态的奥氏体中，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。

5Cr3Mn1SiMo1V钢的热加工：
锻造工艺规范见表2。
表2  5Cr3Mn1SiMo1V钢锻造工艺规范

项目 加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却
钢锭 1200~1250 1150~1200 900 缓冷
钢坯 1150~1200 1000~1150 850 缓冷

5Cr3Mn1SiMo1V钢的预备热处理：
⒈锻后等温退火：
加热温度为800℃~820℃，保温2~3h，等温温度700~720℃，保温3~5h，炉冷至550℃以下出炉空冷，退火后硬度≤229HBS。
⒉锻后一般退火：
加热温度为800℃~820℃，保温2~3h，炉冷至550℃以下出炉空冷，退火后硬度≤229HBS。

5Cr3Mn1SiMo1V钢的淬火及回火：
⒈淬火温度为940~955℃，空冷或油冷，硬度≥56HRC。
⒉回火温度为160~180℃，硬度为56~58HRC。

5Cr3Mn1SiMo1V钢的用途：
由于5Cr3Mn1SiMo1V钢有较高的韧性和中温抗氧化性，所以既适合制造在较高温度、高冲击载荷下工作的工具、冲模，也适合制造锤锻模具。

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