3265CrNiMo钢的加工工艺优化分析

（1）材料的特性

5CrNiMo钢为中国标准牌号，是一种高韧性锤锻模具钢，具有良好的韧性、强度和高耐磨性。该钢与5CrMnMo钢相比，在高温下强度、韧性及耐热疲劳性较高，在室温和500～600℃时的力学性能几乎相同。在加热到500℃时，仍能保持300HBW左右的硬度。由于钢中含有钼，因而对回火脆性并不敏感。从600℃缓慢冷却下来以后，冲击韧度稍有降低。该钢具有良好的淬透性。300mm×400mm×300mm的大块钢料，自820℃油淬和560℃回火后，断面各部分的硬度几乎一致。但该种钢易形成白点，需要严格控制冶炼工艺及锻轧后的冷却制度。

最佳等温温度为650～680℃。正火可以细化金相组织，改善力学性能。高温回火后降低钢的硬度，用于大中型热锻模块（厚度为300～500mm），可细化锻态组织，提高强韧性。

高温回火软化工艺可作为小型热作模块锻坯（厚度＜300mm），以及旧模具翻新前的软化处理工序。

（2）供货状态

不退火态，硬度241～197HBW；退火态，硬度≤207HBW。

（3）化学成分

根据标准GB/T 1299—2000，该钢的化学成分（质量分数）：C0.50%～0.60%、Si≤0.40%、Mn0.50%～0.80%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr0.50%～0.80%、Ni1.4%～1.8%、Mo0.15%～0.30%。

（4）参考对应牌号

中国GB标准牌号5CrNiMo、中国台湾CNS标准牌号SKT4、德国DIN材料编号1.2713、德国DIN标准牌号55NiCrMoV6、西班牙UNE标准牌号F.250.S、美国ASTM标准牌号6F2、美国AISI/SAE标准牌号L6、日本JIS标准牌号SKT4、日本大同标准牌号GFA、日本日立标准牌号DM、韩国KS标准牌号STT4、国际标准化组织（ISO）标准牌号55NiCrMoV2、法国NF标准牌号55NiCrMoV7、俄罗斯ГОСТ标准牌号5ХНМ、瑞典SIS标准牌号2550、英国BS标准牌号BH224/5。

（5）临界点温度（近似值）

Ac₁=710℃、Ac_cm=770℃。

（6）锻坯高温回火软化规范

回火温度670～690℃，保温8～10h，随炉降温到600℃，出炉空冷，硬度≤241HBW。

（7）正火规范

正火温度870～890℃，680℃高温回火，硬度≤227HBW。

（8）冷压毛坯软化处理规范

软化温度740～760℃，保温4～6h，以5～10℃/h的冷却速度，缓慢冷却至≤600℃，出炉空冷。

处理前硬度≤255HBW，处理后硬度≤207HBW。

（9）完全退火规范

退火温度840～860℃，保温5～6h，炉冷至≤500℃，出炉空冷。

处理后硬度≤241HBW。

（10）返修及翻新模具退火规范

退火温度650～700℃，加热1～3h，空冷。

（11）普通淬火规范

淬火温度830～860℃，油冷，硬度53～58HRC。(www.xing528.com)

（12）锻模回火规范

1）小型锻模：回火温度490～510℃，硬度44～47HRC；小型锻模模尾：回火温度620～640℃，硬度34～37HRC。

2）中型锻模：回火温度520～540℃，硬度38～42HRC；中型锻模模尾：回火温度620～640℃，硬度34～37HRC。

3）大型锻模：回火温度560～580℃，硬度34～37HRC；大型锻模模尾：回火温度640～660℃，硬度30～35HRC。

（13）真空淬火、回火规范

预热温度500～600℃，真空度0.1Pa；淬火温度840～860℃，真空度0.1Pa，油或N₂气冷却；回火温度480～500℃，硬度39～44.5HRC。

（14）等温淬火规范

880℃加热，230℃（或280℃）×10h等温淬火，可获得下贝氏体；再经500℃回火后断裂韧度显著提高，硬度43HRC。

（15）强韧化处理

950℃加热，淬油，预冷至180～260℃后，280℃等温淬火，450℃回火。

（16）铬矾共渗规范

渗剂成分（质量分数）：Cr-Fe50%、Al₂O₃43%、NH₄Cl2%、钒粉5%。

工艺：1050℃×5h铬矾共渗。

（17）典型应用举例

1）用于锻造Cr18Ni10钢坯，锻件尺寸（ϕ50mm+ϕ100mm）×200mm，平均凹模使用寿命约500次。

2）用于制作各种大中型锻模。

3）可用于以下材料的型腔镶块材料、型芯材料：常用合金ZZnAl4-1、ZZnAl4-0.5、ZZnAl4，淬火40～48HRC。

4）采用该钢制作的冷冲模，如不经锻透，则模具使用寿命仅为2万余次，而采用锻造毛坯，则模具的使用寿命提高一倍。

5）该钢制作的模具，采用气体渗碳炉或固体渗碳剂保护加热淬火，易形成表面脱碳层，厚度为0.5～2.0mm，碳的质量分数可达到0.7%～1.0%，容易导致早期热疲劳龟裂。冷作模具出现表面增碳以后，主要出现崩刃、淬断等失效形式。

6）适用于制作形状复杂、冲击载荷大的各种中大型锤锻模。

7）是各种冲剪工具、精压模、冷镦模的基本材料。

8）选用5CrNiMo电渣钢，采用复合渗强化处理新工艺，可有效消除早期失效因素，显著提高电炉钢板手热锻模的使用寿命。

9）5CrNiMo钢割草机曲柄热锻模经强韧化处理，每副模具的使用寿命由1100件提高到5124件。

10）经铬矾共渗后的热作模具，其抗高温氧化能力比常规热处理提高3倍，耐磨性能更好。

图263　配电线路