012Al_基体钢012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)_012Al基体钢特性_012Al应用

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢
冷热兼用基体钢

012Al钢是一种冷热兼用的基体钢，国标钢号是5Cr4Mo3SiMnVAl，简称012Al，已纳入GB/T 1299-2000标准中热作模具钢号。012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢综合性能好，强韧性高，通用性强。012Al基体钢非常适于进行渗氮或氮碳共渗。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的特性：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢中降低了碳C含量，提高了合金元素的含量，从而提高了热疲劳性能；加入锰Mn和硅Si强化了基体，提高固溶强化效果，弥补了因降低含碳量而造成的强度不足；加入铝Al细化了晶粒，提高了韧性。
作为冷作模具钢，它和Cr12钢相比较有较高的韧性；作为热作模具钢，它和3Cr2W8V钢相比较有较高的高温强度和较优良的抗热疲劳性能。
012Al钢的耐磨性不及莱氏体钢，最好进行表面化学热处理，特别是渗氮或氮碳共渗处理，可以有效地提高模具的耐磨性能。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的化学成分(质量分数，%)：
C 0.47%~0.57%、Si 0.80%~1.10%、Mn 0.80%~1.0%、Cr 3.80%~4.30%、Mo 2.80%~3.40%、V 0.80%~1.2%、Al 0.30%~0.70%、P≤0.030、S≤0.030。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的应用：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢适合用于热挤压和热镦模具冲头，已在轴承热挤压冲头、传动杆热镦模等方面得到成功应用，效果良好，模具使用寿命比传统热作模具钢3Cr2W8V钢有较大幅度的提高；012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢作为冷作模具钢时，比较适用于受强烈冲击的模具，特别是标准件行业所用的冲模，可以充分发挥韧度高的特点。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的临界点：
Ac₁≈837℃、Ac₃≈902℃、Ms≈277℃。

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的热加工：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的合金元素含量较高，导热性差，变形抗力大，热加工较为困难，钢锭开坯应该实行小变形多次锻造。钢锭上锤后，开始要轻锤快锻，待铸造组织改善后再重锤锻打，以避免钢锭心部温度上升过高而出现内裂。012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢在900~1150℃范围内有较好的塑性，下表为012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的锻压工艺规范。
加热温度           始锻温度          终锻温度          冷却
1120~1170℃   1050~1120℃    850~900℃    缓冷(砂冷或坑冷)

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的物理性能参数：
线胀系数α₁：12.21×10^-6/℃(20~700℃)，弹性模量E：210000~215000MPa(20℃)

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的热处理工艺：
预备热处理(退火)：
采用等温球化退火工艺，加热温度为850~870℃，保温4h；炉冷到710~720℃，保温6h，炉冷到550℃以下出炉空冷，退火后硬度≤229HBS。球化质量和二次碳化物网络的检查按GB/T 1299-2000《合金工具钢技术条件》进行，球化质量2~4级较好，碳化物网要小于2级。

淬火及回火：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的淬火及回火工艺，要根据模具的服役条件选择，淬火及回火工艺规范如下表所示：
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢的淬火及回火工艺规范表
模具种类      冷作模具             热锻模具         压型和压铸模具
淬火条件   1090~1120℃油冷      1090~1120℃油冷     1120~1140℃油冷
回火条件   510℃×2次×2h     580~600℃×2次×2h   620~630℃×2次×2h
回火后硬度HRC   60~62                52~54               42~44
一般冷作模具和热锻模，可选择1090~1120℃加热奥氏体化，冷作模具选择下限温度加热，热作模具选择上限温度加热。冷却方式可选择油冷淬火，也可选择分级冷却。冷作模具在510℃左右回火两次，每次保温2h，回火后硬度为HRC60~62。热锻模可在580~600℃回火两次，每次保温2h，回火后硬度为HRC52~54。压型模和压铸模工况比较苛刻，可选择较高温度(1120~1140℃)加热奥氏体化，油冷淬火或分级冷却。620~630℃回火两次，每次保温2h，回火硬度为HRC42~44。
012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)基体钢在400~700℃之间有较大的奥氏体稳定区，适于分级淬火和等温淬火。临界冷却速度也较小，有利于采取措施，防止工件畸变和开裂。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司

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