5CrNiMo低合金熱作鋼(T20103)

5.1低合金5CrNiMo熱作鋼5.1.1 5CrNiMo(T20103)

5CrNiMo鋼是我國低合金5CrNiMo熱作鋼的代表性鋼號。該鋼有良好的韌度和強(qiáng)度，一定的耐磨性，淬透性良好。400mmX300mmX300mm鋼坯淬火回火后硬度均勻，表面和心部的硬度差僅1~2HRC。 5CrNiMo鋼有白點(diǎn)敏感性，回火穩(wěn)定性也不太高。

國外同類型鋼號有德國的55NiCrMoV6(DIN)，日本的SKT4(JIS)，俄國的5XHM，55NiCrMoV2(ISO),歐共體的55NiCrMoV7(EN),美國的近似鋼號為L6(AISI、ASTM),但L6碳含量高（0.65~0.75%),V作為殘剩合金元素約0.2~0.3%。除俄國的5XHM鋼外，外國的同類型鋼號都含有少量V，所以性能好。在美國，由于該鋼的熱強(qiáng)性、熱穩(wěn)定性有限，所以不歸入5CrNiMo熱作鋼而作為特殊用途低合金工具鋼L類。L類鋼原有七個鋼號，現(xiàn)只剩下L2和L6兩個。從化學(xué)成分上比較，美國用作熱鐓鍛模鐓頭的非標(biāo)準(zhǔn)鋼號6F2、6F3與 5CrNiMo比較接近。我國《模鍛錘和大型機(jī)械鍛壓機(jī)用模塊》標(biāo)準(zhǔn)（GB11880二1989)中列有 5CrNiMoV鋼，含w(V)0.10%~0.30%，w(Cr)也由0.50%~0.80%提高到0.80%~1.10%。

該鋼在我國主要用于中小型鍛模，而且邊長不大于300mm，工作溫度低于500℃。

5CrNiMo鋼也可作形狀復(fù)雜的鑄造模具零件。鑄鋼和鍛鋼有同樣的強(qiáng)度和耐磨性，只是韌度較低，比鍛鋼低約25~35%。鑄鋼淬火溫度應(yīng)取正常淬火溫度的下限（820℃左右）為宜，然后回火到48~50HRC,有較好的耐磨性。

1.化學(xué)成分

[GB/T1299-2000(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（％)]

2.物理性能（見表5-2~表5-8)

表5-2 臨界溫度

表5-3 線膨脹系數(shù)

表5-4 彈性模量

表5-5 切變模量

表5-6 彈性模量與切變模量的比值（平均比值為2.500)

表5-7 熱導(dǎo)率

表5-8 比熱容

3.熱加工

注： 5CrNiMo鋼在空氣中冷卻可能淬硬，并易形成白點(diǎn)，因此，鍛造以后應(yīng)緩慢冷卻。對于大型鍛件，必須放到600℃；左右的爐中，待其溫度一致以后，再緩慢地冷卻到150~200℃,然后在空氣中冷卻。對于較大的鍛件，建議在冷卻到150~200℃以后，立即進(jìn)行回火。4.熱處理

(1)預(yù)先熱處理（見圖5-1~圖5-3和表5-10)

圖5-1 5CrNiMo鋼的鍛模翻新退火工藝

圖5-2 5CrNiMo鋼的鍛后等溫退火工藝

圖5-3 5CrNiMo鋼的鍛后退火工藝

注：退火加熱保溫時間，在全部爐料到達(dá)退火溫度后，保溫4~6h,冷卻時的等溫保溫4~6h。

表5-10退火后的組織和硬度

(2)淬火（見圖54~圖5-7和表5-11)

表5-11 淬火規(guī)范

注：

1.大型模具淬火加熱溫度采用上限值，小型模具（邊長在200~300mm以下）采用下限值。
2.為了避免錘鍛模在淬火時產(chǎn)生大的應(yīng)力和變形，從830~860℃加熱后，先在空氣中預(yù)冷到750~780℃。然后再油冷到150~180℃左右，取出并立即回火。
3.對大型模具應(yīng)先放在600~650℃的加熱爐中預(yù)熱。