锻坯高温回火软化规范:温度670~690℃,保温时间8~10h,随炉降温到600℃,出炉空冷。处理后硬度为最高241HBS
正火规范:温度870~890℃,外加680℃高温回火,处理后硬度最高227HBS
冷压毛坯软化处理规范:温度740~760℃,保温时间4~6h,以5~10℃/h的冷却速度,缓慢冷却至最高600℃,出炉空冷。处理前硬度最高为255HBS,处理后硬度最高207HBS。
●退火工艺:采用完全退火或等温退火,退火工艺曲线如图所示。退火组织为片状或粒状珠光体少量碳化物:主要为(Fe,M)3C,也有少量M23C6, M6C, MC。
注:1.大型模具淬火加热温度采用上限值,小模具(边长在200~300mm以下)采用下限值;
2 .为了避免锤锻模在淬火时产生大的应力和应变,从830~860℃加热后,先在空气中预冷到
组织说明:热锻模使用过程中产生微裂纹,这些微裂纹沿模具工作面均匀分布,较短呈平行状态,见箭头所示处。此种裂纹属热疲劳裂纹。
5CrNiMo钢按规定淬火时,为了防止变形开裂,出油温度通常为150~200℃,仅略低于钢的Ms点,此时工作的心部仍处于过冷奥氏体状态。在随后及时进行的回火过程中,这样的心部组织有可能转变为上贝氏体组织,使热锻模的韧性变差,使用寿命不高。针对这一问题,采用如图的复合等温处理可取得明显效果。
5CrNiMo钢按常规工艺加热淬火后,获得片状马氏体和板条马氏体的混合物组织。将其淬火温度分别提高到950℃和900℃,可获得以板条马氏体为主的淬火组织,并提高钢的淬透性,使模具具有高的强度、塑性和断裂韧性。过去一般认为提高淬火温度将导致晶粒长大而降低钢的冲击韧度,但实践证明,热冲压、热挤压和压力机锻造时,模具所受的冲击载荷并不很大,远小于锤锻,所以钢的冲击韧度略有下降并不引起早期断裂。相反,由于采用高温淬火后,钢的强度、热硬性、热稳定性、断裂韧性、热疲劳抗性均有明显增加,都会使热作模具的使用寿命得到有效提高。
5CrNiMo相对有良好的韧性和淬透性,主要用于制造各种类型的大、中型锤锻模。
5CrMnMo是考虑我国的资源状况,为了节约镍而研制的,相对来讲,5CrMnMo的韧性、淬透性、耐热疲劳性均比5CrNiMo差一点,但硬度、耐磨性高一些,主要用于制造各种类型的中小型锤锻模。
5CrNiMo钢在工作中受到巨大的冲击载荷,被反复的冷却与加热,同时还受到炽热金属的摩擦,模具在热处理时,特别是在淬火过程中,加之组织转变的不等时性等原因,使得模具截面各部分体积胀缩不均匀,从而引起“组织应力”和模具内外温差所引起的热应力。当其内应力超过模具的屈服极限时,就会引起模具的变形。通常失效形式有在交变的热应力作用下,以及模腔磨损或严重偏载,工艺性裂纹导致模具开裂。为了防止这一情况,通过对该钢热锻模采用整体等温处理+轮廓感应加热淬火复合处理新工艺,可有效地提高模具的使用寿命或者采用复合渗,强韧性处理也可以大幅度提高该钢的使用寿命。适当提高淬火加热温度、油(或水基淬火剂)淬时适当降低模面出液温度,或采用分级、等温淬火等,模具的寿命有一定幅度的提高.
5CrNiMo钢以良好的综合力学性能和良好的淬透性著称。淬火后,经500-600℃回火,硬度达40-48HRC,抗拉强度达1200~1400MPa,冲击韧度为40~70J/cm2,而且第二类回火脆性不敏感。该钢的不足之处是工作温度稍低,锻坯中易产生白点。5CrNiMo钢是用于制造形状复杂、冲击载荷大、要求高强度和较高韧性的中大型锤锻模。
适合制造各种形状复杂,冲击载荷大、工作温度不太高、边长400mm大中型锤锻模及切边模.用于制造形状简单一般制造工艺冶炼采用真空精炼工艺确保钢材纯洁;采用大型专业的热处理使钢材获得最佳的预硬化效果,硬度均匀分布.。
3.对大型模具应先放在600~650℃的加热炉中预热,热透后再使炉温升高;为了加热的更好, 要将模具放在高60~100mm的垫板上加热。
5CrNiMo和5CrMnMo:由于碳化物形成元素含量低,碳化物主要为M3C型,阻止奥氏体长大的能力较差,耐热性低,热稳定性较差,热强性不高。
5CrNiMo钢具有良好的韧性、强度和高耐磨性。它在室温和500~600℃时的力学性能几乎相同。在加热到500℃时,仍能保持住HB300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,冲击韧性仅稍有降低。
5CrNiMo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。