优化 35145Cr2 钢的高温性能和使用寿命

（1）材料的特性

45Cr2NiMoVSi钢简称45Cr2钢，是高韧性大截面热锻模具钢。综合性能良好，与5CrMnMo钢合金化特点相比，该钢碳含量低，铬、钼含量高，并加入有钒、硅等元素，在回火时析出M2C、MC型碳化物，使该钢具有二次硬化效应。

与5CrMnMo钢、55NiCrMoV6钢相比，该钢具有高的淬透性，热稳定性比55NiCrMoV6钢高出100℃，比5CrMnMo钢高出150℃，钢的强韧性提高，抗热疲劳和热磨损性能均优于5CrMnMo钢。

经调质处理后，该钢在500mm×500mm截面上硬度几乎一致。实测该钢的高温性能，包括强度、硬度、冲击韧度、抗氧化性、抗热疲劳性及耐热磨损性，均优于5CrNiMo钢和5CrMnMoSiV钢，因此更适宜制作锤锻模。但此钢的热强性和耐磨性却不如高强度热作模具钢。

该钢还具有二次硬化能力，其高温强度较5CrNiMo钢高出50%，热稳定性高出100～150℃，冲击韧度则相当。

该钢的热磨损性、热疲劳性及抗热裂纹扩展的能力也强于5CrNiMo钢。该钢可用碱性平炉加真空喷射冶金精炼法熔炼。

（2）化学成分

根据标准Q/PD 607—1999，该钢的化学成分（质量分数）：C0.40%～0.47%、Si0.40%～0.47%、Mn0.30%～0.60%，S≤0.015%、P≤0.02%、Cr1.54%≤2.00%、Mo0.80%～1.20%、Ni0.80%～1.20%、V0.30%～0.50%。

（3）临界点温度（近似值）

Ac₁≈750℃、Ac₃≈874℃、Ar₁≈625℃、Ar₃≈751℃、Ms≈243℃。

（4）热加工规范

开始温度1160～1180℃，终止温度900℃，热加工后缓冷。

（5）等温退火规范(www.xing528.com)

退火温度790～810℃，保温1～2h；等温温度710～730℃，保温2～4h；炉冷至500℃以下出炉空冷。

（6）普通淬火、回火规范

淬火温度970～990℃，回火温度650～680℃，硬度36～44HRC。

（7）3t锤锻模热处理规范

500℃入炉，650℃×2h，850℃×2h预热，970℃×5.5h加热，预冷至780℃，再油冷至200℃出油空冷；290℃×4h预热，635℃×10h回火；640℃×8h第二次回火；燕尾部分则在专用燕尾回火炉中740℃×3h回火。

（8）典型应用举例

1）该钢适用于制作≤4t的各种锤锻模具，其使用寿命比5CrMnMo钢、55NiCrMoV6钢高0.5～1.5倍。

2）因大截面热锻模具的型腔温度有时可高达650℃，在这种条件下5CrNiMo钢、5CrMnMo钢的使用寿命很低，不能满足生产的需要。

3）该钢不适宜制作受冲击力较大的中小机锻模和热强性或抗热疲劳性能要求很高的热挤压模、热穿孔模，以及铝、铜压铸模等。

4）该钢用于≤12000t机械压力机模具及≤16t模锻模具，模具使用寿命是5CrNiMo钢制作的同种模具使用寿命的数倍。

5）当制作≥3t锤锻模和≥4000t机械压力机锻模时，其使用寿命比5CrNiMo钢和55CrNiMoV6钢提高0.5～1.0倍。

6）用于“75拖”大齿轮锻模，使用设备为10t锤，使用寿命比由德国进口的55CrNiMoV6钢模具提高了50%。