5SiMnMoV钢是传统锤锻模具用钢,是一种低耐热高韧性热作模具钢,5SiMnMoV钢中加入质量分数1%左右的Si和Mn。由于Si的作用,钢的强度特别是抗疲劳性能显著提高,耐回火性也有提高,Mn能提高钢的淬透性。钢中同时加入少量V,可以改善钢的韧性和塑性。
5SiMnMoV钢适于制造承受负荷不大的模具或中小型锻模(边长300~400mm)。
⑴、5SiMnMoV钢的化学成分:
化学成分见表1。
表1 5SiMnMoV钢化学成分(质量分数,%)
C Si Mn Mo V Cr P S
0.52~0.60 0.90~1.20 1.00~1.30 0.20~0.30 0.08~0.15 ≤0.35 ≤0.030 ≤0.030
⑵、5SiMnMoV钢的临界点:
Ac1≈764℃,Ac3≈788℃。
⑶、5SiMnMoV钢的热加工:
锻造工艺规范见表2。
表2 5SiMnMoV钢锻造工艺规范
加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
1100~1150 1050~1100 ≥850 缓冷
⑷、5SiMnMoV钢的预备热处理:
1)、退火工艺:加热温度为760~780℃,保温2~4h,炉冷至500℃以下出炉空冷。
2)、等温退火:加热温度为860~880℃,保温2~4h;炉冷至700~720℃,保温4~6h,炉冷至500℃以下出炉空冷。
⑸、5SiMnMoV钢的淬火及回火:
淬火、回火规范分别见表3、表4。
回火温度与力学性能的关系见表5。
表3 5SiMnMoV钢推荐淬火规范
淬火温度/℃ 冷却 硬度HRC
介质 介质温度 延续
840~860 油或水 20~60℃(油) 至150~180℃后小型模具空冷,中型模具立即回火 ≥56(油冷)
≥60(水冷)
注:1.中型锻模采用加热温度中上限,小型模具采用加热温度的中下限。
2.为减少模具淬火后的应力和变形,淬火时最好先空冷至750~780℃,然后油冷至150~180℃,取出并立即回火。
表4 推荐5SiMnMoV钢回火规范
回火部位 加热温度/℃ 加热设备 硬度HRC
锻模工作部分
锻模燕尾部分 490~510(油冷)
600~620(油冷) 空气炉
空气炉 40~46
35~39
表5 回火温度和力学性能的关系
回火温度/℃ 400 450 500 550 600
硬度HRC 46 45 44 39.5 38
10 20 21 24 28
/MPa
1740 1600 1450 1350 -
注:860℃淬火。