TAG:高热强性5Cr4W5Mo2V模具钢是什么材料

        钨元素和钼元素是模具钢材料经常加入的合金元素，通过调整元素的含量可以有效地调整模具钢材料的机械性能及物理性能，得到工业加工生产中所需要的材料，从而可以最大程度上提高经济效益。

        (1) 材料的特性：5Cr4W5Mo2V 钢代号为 RM2, 是中碳钨钼系高热强性热作模具钢, 机械压力机模块用钢牌号, 系我国自行研制的热挤压、精密锻造模具钢。该钢是一种多用途基体钼, 既可用于热作模具, 也可用于冷作模具, 已纳入 GB 1299-1985 国冢标准中。该钢具有较高碳含量, 合金元素总质分数为 12%, 过磨性、耐回火性及热稳定性。该钢还具有极高的高温强度、热硬性能和高温耐磨性能。可进行一股热处理或等温热处理和化学热处理, 其韧性和抗热疲劳性能低于 H13 钢。该钢与 3Cr2W8V 钢相比, 热磨损性能以及可加工性均较好, 但室温和高温的韧性及抗拉强度较低。
 

         采用该钢时. 必须进行充分的预热, 并应避免喷水冷却, 以油冷、水雾冷却和水内冷却为主, 若采用喷水强制冷却, 则容易出现早期热疲劳开裂。

         (2) 供货状态：退火态, 硬度≤269HBW, 压痕直径≥33.7mm。

         (3)化学成分：该钢化学成分 (质量分数): C0.40% ~ 0.50%、 Si≤0.40%、Mn≤0.40%、Cr3. 40% ~4. 40% 、 Mo1.50% ~2.10% 、 W4.50% ~5. 30% 、V0.70% ~1. 10% 。

         (4) 物理、力学性能
              1) 临界点温度: Ac1=836°C 、 Ac3 =893°C 、Ar1 =744°C 、 Ar3 =816°C、Ms=250°C
              2) 淬火温度 1125°C, 抗弯强度 3200MP3, 回火温度 450°C/500°C/550°C/600°C,抗弯强度350MP8/3550MPa/3600MP3/3400MPa。淬火温度 1150°C, 抗弯强度 3450MPa。

              3) 淬火温度 1130°C, 抗压强度 2400MPa, 回火温度 200°C /300°C/400°C/500°C/550°C/700°C, 抗压强度2400MPa/2250MPa/2200MPa/2050MPa/205oMPa/2200MP3/750MPa。
              4) 冲击韧度 (夏比U形试样): 1050°C加热, 450°C、 30min 等温, 600°C 回火, 冲击韧度 22J/cm2; 1130°C 淬火, 160°C回火, 冲击韧度 17J/cm2; 1130°C 淬火, 600°C回火, 冲击韧度 22J/cm2
 

         (5) 高温物理、力学性能 (试样经1130°C淬火, 630°C回火)
             1) 试验温度: 300°C/350°C/400°C/450°C/s00°C/550°C/600°C/650°C, 高温抗拉强度:1700MPa/1650MPa/1620MPa/1600MPa/1500MPa/1350MPa/1150MPa/900MPa。
             2) 试验温度: 200°C/300°C/400°C /500°C /550°C/600°C/650°C/700°C, 高温冲击韧度: 15J/cm2/22.6J/cm2/20.5J/cm2/21.9J/cm2/22.5J/cm2/25.9J/cm2/23.6J/cm2/43. 3J,/cm2
             3) 试验温度: 200。C/300°C/400°c/500°C,×600°C/650°\:,高温硬度: 540HV/
520HW480Hv/450Hv/340HW250Hv。
             4) 线胀系数: 温度 20 ~100°C/20 ~ 200°C/20 ~ 300°C/20 ~ 400°C/20 ~ 500°C /20 ~600°C/20 ~700°c, 线胀系数 10. 6 ×10-6K-1/10.02 ×10-6K-1/10.04 ×10-6K-1/10.06 ×10-6K-1
/10.06×10-6K-1/11.92×10-6K-1/11.50×10-6K-1
             5) 热导率：温度：100°C/210°C/510°C/610°C/800°C/900°C,热导率0.070[W/(m•K)] /0.081[W/(m•K)] /0. 078[W/(m•K)] /0.075[W/(m•K)] /0.071[W/(m•K)]/0.073[W/(m•K)]
 

        (6) 热加工规范：加热温度1170~1190°C, 开始温度1120~1150°C,终止温度≥850°c, 热加工后在600 ~850°C区间应快冷, 以免沿晶界析出碳化物, 在≤600°C缓冷。

        (7) 球化退火规范：退火温度 (870±10)°C, 保温 3h, 降温到 (730±10)°C, 保温4h, 炉冷到≤500°C, 出炉空冷球化退火后硬度 200HBW, 球化组织为2级。
 

        (8) 淬火、回火规范：预热温度 500°C, 保温2h, 第二次预热温度 860°C, 保温2h, 升至淬火温度 (1140±10)°C, 保温30min, 油冷至180~200°C, 出油空冷, 600~610°C ×2h 空冷回火两次。
 

        (9) 气体软氮化处理规范：氮化温度530°C, 保持 24h, 介质为三乙醇胺, 然后再经4h 扩散, 渗氮层深度为0.2mm

        (10) 辉光离子氮化规范：在30kV•A 辉光离子氮化炉中保持 10h. 渗氮层深度为0.13mm, 表面硬度可达 64~67HRC。

         (11) 液体渗硼规范：渗硼在 970°C 的硼砂、碳化硅溶液中进行, 保温 6h 以后, 渗层厚度为0.05~0.06mm

         (12) 典型应用举例
                1) 适用于制作小型精锻模、平锻模、压印模凸模、热挤压凸模及切边模、辊锻模等。
                2) 由于该钢比 3Cr2W8V 钢具有较高的热强性、耐磨性及热稳定性, 用其制作的模具使用寿命比 3Cr2W8V 钢普遍提高 2 ~3 倍, 个别模具可提高 10 ~20 倍
                3) 特别适用于铜合金挤压模具、温锻模具和冲击载荷较小的热挤冲头模具。
                4) 在切边模具、齿轮精锻模具、轴承环挤压冲头、不锈钢餐具滚轧模具中应用使用寿命都远高于原用 H13 钢、 3Cr2W8V模具钢
                 5) 多用于制作热挤压模具, 以代替 3Cr2W8V 钢。
                 6) 适合于制作有高的高温强度和抗磨损性的热作模具, 可代替 3Cr2W8V 钢, 模具使用寿命可提高2 ~4 倍
                 7) 适宜制作600~650°C 的精锻模、热辊轧模、热冲头、中小型机锻镶块模等。
                 8) 与 3Cr2W8V钢一样工作温度较高 , 但载荷较平稳, 不适用强冷却的模具。
                 9) 制作的齿轮精锻模具, 使用寿命比 4Cr5MoV1Si 钢模具提高一倍以上, 如原使用寿命为715 ~1700件的半轴, 改用 RM2 钢后, 可提高模具使用寿命至1449 ~3427 件。本文摘自模具钢专业供应商—昆山市龙拓金属制品有限公司(www.ksltjs.com) 05月17日讯。

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