5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)_无磁模具钢_5Mn15无磁模具钢特性及应用

5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)_无磁模具钢_5Mn15无磁模具钢特性及应用

5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)
无磁模具钢
高锰系奥氏体型无磁模具钢


5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢是高锰系奥氏体型无磁模具钢，经适当温度固溶和时效处理后，5Mn15钢具有较好的综合性能。5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢主要用来制造工作应力较高，使用温度超过700℃，且形状简单的模具，例如铜合金挤压模、粉末烧结用模具等，模具寿命明显提高。

5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的化学成分：
5Mn15钢化学成分（质量百分数，%）

C Si Mn Cr Mo V Ni P S
0.45~
0.55 		≤1.00 14.50~
16.00 		7.50~
8.50 		2.50~
3.00 		1.50~
2.00 		4.50~
5.50 		≤0.040 ≤0.030

5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的特性及应用：
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢是高锰系奥氏体钢，在加热和冷却过程中无相变，始终保持奥氏体组织，经适当温度固溶和时效处理后，具有较好的综合性能。5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的室温强度、硬度并不高，韧性、塑性较低，脆性也较大，实际应用受到限制，在实际应用中，应将模具预热到400℃~450℃。
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)高锰系奥氏体钢主要用来制造工作应力较高，使用温度超过700℃，且形状简单的模具，例如铜合金挤压模，模具使用寿命比常用的3Cr2W8V钢模具提高4~5倍；粉末烧结用模具，模具寿命比3Cr2W8V钢模具提高5~10倍。

5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的热加工：
5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的锻造工艺规范见下表：

项目 加热温度/℃ 加热时间/h 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
钢锭 1150~1170 ≥8 1100~1120 ≥950 空冷
钢坯 1140~1160 ≥8 1080~1100 ≥950 空冷

5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的热处理工艺：
预备热处理（退火）：
采用高温退火工艺，加热温度870~890℃，保温3~6h，炉冷至500℃以下出炉空冷，退火后硬度为≤30HRC，退火后组织为细晶粒奥氏体＋均匀分布的颗粒状碳化物。采用高温退火工艺的目的是改善5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的切削加工性能。
固溶和时效处理：
固溶温度为1150~1180℃，水淬，固溶硬度为18~25HRC。时效温度为700℃，时效时间4h，硬度为46~47HRC。

5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的力学性能：
下表为5Mn15Cr8Ni5Mo3V2(5Mn15)钢的室温力学性能比较。

钢种 热处理工艺 硬度/HRC σb/MPa δ(%) ψ(%) αk/J•cm-2
5Mn15 1180℃固溶，700℃，4h时效 45.6 1384 15.3 32.8 35
7Mn10 1150℃固溶，700℃，6h时效 44.5 1310 8.8 27.1 20
7Mn15 1150℃固溶，700℃，2h时效 48.5 1380 16.5 35.5 45
3Cr2W8V 1180℃油淬，580℃回火 49.0 1650 9.0 37.0 28

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